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    图片丢失啦 《上海交通大学学报》2021年“交通运输工程”专题

    该专辑汇总了2021年《上海交通大学学报》出版的12期文章中交通运输工程领域的文章。以期更好服务高校师生及众多研究所科研人员,促进最新学术成果的传播。
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    有砟客专路基结构参数的优化研究
    王威, 陆思逵, 杨成忠, 冯青松
    上海交通大学学报    2021, 55 (1): 48-55.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.235
    摘要339)   HTML0)    PDF (1643KB)(115)   

    为了改善有砟铁路路基结构受力状况和降低维修费用,需要研究列车荷载作用下路基结构参数对路基动力响应的影响.采用正交试验设计分析了铁路路基结构动力响应与道床弹性模量、基床表层弹性模量、基床底层弹性模量、道床厚度、基床表层厚度、基床底层厚度以及地基弹性模量等各结构层参数的敏感性关系,并结合层次分析法和线性评价指标确定了有砟铁路路基结构的最优参数组合.结果表明:道床厚度是影响道床动应力、基床表层动应力以及基床表层振动加速度的主要因素;地基的弹性模量是影响轨枕竖向位移的主要因素;确定有砟轨道结构的力学最优参数组合为道床弹性模量250 MPa,基床表层弹性模量120 MPa,基床底层弹性模量115 MPa,道床厚度0.35 m,基床表层厚度1.1 m,基床底层厚度2.3 m,地基弹性模量70 MPa.

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    超高速磁浮轨道梁体系的跨平台耦合振动分析
    蔡文涛, 王春江, 滕念管, 文泉
    上海交通大学学报    2021, 55 (10): 1228-1236.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.101
    摘要226)   HTML11)    PDF (1581KB)(98)   

    轨道梁是磁浮交通线路中非常重要的结构部件,对其结构性能的分析,特别是针对其在高速运动列车作用下的耦合动力分析非常关键,与列车的运行安全性以及稳定性直接相关.针对 600 km/h 超高速磁浮轨道梁的动力耦合进行研究,基于5刚体30自由度车辆模型和考虑剪切影响的Timoshenko空间梁单元模型,建立了磁浮轨道梁的空间耦合分析模型.在跨平台耦合分析框架的搭建中,采用多体动力学软件Simpack,大型有限元软件ANSYS和可视化仿真工具MATLAB/Simulink联合建模方法,并引入PID控制器对整个悬浮控制系统进行主动控制,将整个系统划分为车辆主系统、控制器子系统以及轨道梁-桥墩子系统,建立了磁浮列车-控制器-轨道梁耦合振动模型.以24.768 m跨度的简支桥梁为例,研究了超高速磁浮列车运行时列车、轨道梁的竖向动力响应,并评估了控制系统的动态性能,给出了考虑桥墩参振影响的多参数动力响应变化规律,可为未来超高速磁浮工程的建设提供技术支撑.

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    上承式加V拱桥动力特性研究及试验验证
    谢肖礼, 庞木林, 邱辰, 覃石生
    上海交通大学学报    2021, 55 (3): 276-289.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.284
    摘要339)   HTML0)    PDF (11860KB)(69)   

    为解决上承式拱桥跨径增大后自振频率快速下降的问题,提出一种新的上承式加V拱桥结构体系.将V形构件设于主梁和拱圈间以增大拱桥的刚度,进而提高结构的自振频率.通过适时的结构体系转换,实现一期恒载由拱圈承担,二期恒载及活载由一个主梁为上弦杆、拱圈为下弦杆、V形构件为腹杆并带多点弹性约束的变高桁架来承担,整个结构同时兼具拱和桁架的优点.为验证上承式加V拱桥动力特性研究和计算的正确性,修建跨径为10 m的试验桥,通过脉动试验测试桥梁首次发生面内竖弯的自振频率;利用有限元软件对其刚度和动力特性进行计算,分析V形构件刚度对结构动力特性以及V形构件数量对结构温度应力的影响,并研究体系转换的必要性.结果表明:结构首次发生面内竖弯的自振频率试验值与计算值相差较小,且振型与有限元分析相吻合.在增加材料很少甚至不增加材料的情况下,结构的自振频率得到明显提高,尤其是面内自振频率.V形构件的刚度存在一个合理的设置范围,V形构件的个数应以能使其与主梁或拱圈所构成的三角形的内角在45°~60°之间为宜.加V形构件后的上承式拱桥结构刚度大幅提高,且在L/4(L为桥梁跨径)处,列车静活载所产生的上挠度几乎为0.经过体系转换后二次成桥的成桥方法可使上承式加V拱桥充分发挥拱受力的优越性.

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    考虑延迟的汽车线控转向系统自适应内模控制
    刘文通, 陈俐, 陈峻
    上海交通大学学报    2021, 55 (10): 1210-1218.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.182
    摘要227)   HTML15)    PDF (3780KB)(141)   

    针对线控转向系统中的未知与不确定延迟,基于内模控制思想设计自适应控制策略,提高转角跟踪精度.为避免引入非最小相位项,提出采用全极点方法近似延迟环节,将延迟模型与线控转向系统模型相结合,构建新的名义模型,引入Kalman滤波方法辨识名义模型参数,实时更新内模控制的逆控制器增益.仿真和台架试验结果表明,与逆控制器未计入延迟的传统内模控制和经典比例、积分、微分(PID)控制相比较,考虑延迟的自适应内模控制跟踪误差较小,对延迟变化的适应能力较强.

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    应用于汽车动力总成启停工况的磁流变悬置设计与试验
    邓召学, 杨青桦, 蔡强, 刘天琴
    上海交通大学学报    2021, 55 (1): 56-66.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.192
    摘要381)   HTML1)    PDF (6695KB)(201)   

    为了克服汽车动力总成在启停工况下的大幅抖动和转矩激励使得车辆平顺性变差的缺点,设计了一种应用于汽车启停等低频工况的流动模式磁流变悬置.考虑激励电流对磁流变液黏度以及液阻效应对阻尼通道内液体流量的影响规律,建立磁流变悬置阻尼力数学模型和磁路的多目标优化函数;利用Isight和ANSYS软件搭建协同仿真优化平台,采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行磁路的优化设计;分别进行磁流变悬置单体动态性能测试以及整车启停工况下的隔振性能测试.试验结果表明:优化后的磁流变悬置可控阻尼力相对于优化前增加了111.71%,恢复力相对于优化前增加了21.99%;汽车在启停工况下,当激励电流为1.0A时,安装优化后的磁流变悬置时悬置被动侧(与车身相连接的一侧)的振动加速度峰值相对于优化前减小了33.3%,驾驶员座椅导轨处的振动加速度减小了21.6%,改善了车辆的平顺性.

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    三维正交机织复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计
    陶威, 刘钊, 许灿, 朱平
    上海交通大学学报    2021, 55 (5): 615-623.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.283
    摘要276)   HTML5)    PDF (7652KB)(127)   

    三维正交机织复合材料具有优异的力学性能和抗分层能力,在汽车轻量化应用方面前景广阔. 以三维正交机织复合材料汽车翼子板为研究对象,基于多尺度仿真预测方法,建立复合材料弹性性能解析预测模型和翼子板宏观有限元模型. 同时针对材料和结构设计变量的不确定性,结合蒙特卡洛可靠性分析方法、Kriging代理模型和粒子群优化算法,实现复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计. 结果表明:优化后的翼子板在满足结构刚度和可靠性要求的同时,达到了21.93%的轻量化效果.

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    混合励磁电机的电动汽车增程器控制策略
    侯珏, 姚栋伟, 吴锋, 吕成磊, 王涵, 沈俊昊
    上海交通大学学报    2021, 55 (2): 206-212.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.203
    摘要421)   HTML2)    PDF (2119KB)(351)   

    针对增程器转速功率动态协调控制问题,提出了一种基于混合励磁电机的新型电动汽车增程器,阐述了其控制系统结构及工作原理.根据混合励磁增程器整体效率特性确定了多转速点工作区域,基于混合励磁电机气隙磁场的柔性可调特性,设计了围绕工作区域的增程器转速-功率解耦发电双闭环控制算法.利用MATLAB/Simulink搭建控制策略模型,基于自行开发的混合励磁增程器原理样机进行了试验验证.试验结果表明,混合励磁增程器输出发电功率动态响应快,转速、功率控制稳态误差小,稳态及瞬态运行工况均位于设定工作区域内,发电控制策略可行.

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    基于高精度Boussinesq方程的三维浅水晃荡数值研究
    袁心怡, 苏焱, 刘祖源
    上海交通大学学报    2021, 55 (5): 521-526.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.053
    摘要311)   HTML6)    PDF (1430KB)(329)   

    基于高精度速度势型布西内斯克(Boussinesq)方程对三维液舱内的浅水晃荡现象进行模拟.研究在势流理论框架下进行,总的速度势被分成了两个部分:一部分是在流域内满足拉普拉斯方程且在边界处满足不可穿透条件的特解,而另一部分将由Boussinesq模型求解.数值计算过程中,空间导数离散采用有限差分法,时间步进采用四阶龙格库塔法.首先将三维液舱的长宽比设置为远小于1以模拟二维液舱情况,并与文献的结果对比,验证了数值模型的有效性.三维工况中,各个外部激励频率下,观察到了4种不同的晃荡运动形式,同时在自由面上会观察到相应数量的行进波.此外,讨论了外部激励频率和耦合激励形式对于液舱内晃荡运动形式的影响.

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    非均匀流场螺旋桨空泡数值模拟
    刘恒, 伍锐, 孙硕
    上海交通大学学报    2021, 55 (8): 976-983.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.211
    摘要289)   HTML7)    PDF (20891KB)(312)   

    以某油船螺旋桨为研究对象,基于Rayleigh-Plesset方程,采用Schnerr-Sauer 空化模型和可实现的k-ε两层湍流模型,利用计算流体力学(CFD)软件STAR-CCM+模拟了非均匀来流条件下螺旋桨的空泡形态.通过对螺旋桨叶梢区域进行有效合理的网格加密,以较少的网格数量成功捕获梢涡空泡.数值计算与试验结果对比表明:计算结果准确再现了桨叶进出伴流区域空泡初生、发展和溃灭的整个历程;每个相位角叶背片空泡形态与试验观察吻合,片空泡面积相差在5%以内;该数值方法虽然能够捕捉到梢涡空泡,但是还不能对梢涡空泡的非定常特性和空间结构进行准确预测.基于上述结果,该方法适用于非均匀流螺旋桨空泡流动模拟.

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    C11集装箱船参数横摇运动极值响应分析
    周小宇, 李红霞, 黄一
    上海交通大学学报    2021, 55 (8): 984-989.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.085
    摘要248)   HTML7)    PDF (830KB)(94)   

    基于窄带随机过程理论和Hermite变换法,本文提出了一种预测船舶参数横摇极值响应的新方法.以C11集装箱船为例,预测了其随机参数横摇极值响应的均值.将该结果与基于Monte Carlo法的数值结果对比,误差小于1%,证明了本文方法的正确性.同时,本文方法使用20条时间历程样本的预测精度与Monte Carlo法使用104条时间历程样本的预测精度相同,由此可以证明本文方法的高效性.本文还利用传统Gumbel模型对C11船参数横摇极值响应进行了预测.通过比较可以发现传统Gumbel模型的极值预测误差很大,证明传统Gumbel模型不适用于参数横摇这类非线性较强的运动极值预测.但是,即使利用新方法预测极值,也和模型试验结果之间存在一定的偏差.通过分析认为,这种预测误差是由于忽略了极大值之间的相关性导致的.

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    螺旋桨抽吸作用下冰块运动轨迹
    王超, 杨波, 汪春辉, 郭春雨, 徐佩
    上海交通大学学报    2021, 55 (5): 505-512.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.365
    摘要355)   HTML7)    PDF (8916KB)(114)   

    为研究冰桨干扰过程中桨抽吸作用对冰运动轨迹的影响,本文基于循环水槽搭建了冰运动轨迹测量平台,结合Photron高速摄像机分析软件(PFA),对不同螺旋桨转速工况下冰的运动轨迹进行试验和分析.经过对试验结果的系统分析发现:当螺旋桨转速较大、流速较小时抽吸作用较为明显,会明显改变模型冰运动轨迹,甚至发生碰撞.当模型冰体积较大、水流流速较快时螺旋桨抽吸作用影响较小,抽吸作用很难改变水流流速带来的影响,对模型冰运动轨迹影响较小.

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    自由状态冰块尺寸及初始位置参数对冰桨耦合水动力性能的影响
    王超, 刘正, 李兴, 汪春辉, 徐佩
    上海交通大学学报    2021, 55 (8): 990-1000.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.262
    摘要207)   HTML5)    PDF (10307KB)(82)   

    为了模拟无约束状态下自由运动冰块对螺旋桨水动力性能的影响,文章使用重叠网格方法建立了冰桨相互作用的非接触模型.计算中采用六面体网格对计算域进行网格划分,然后使用动态流体-固体相互作用方法来模拟螺旋桨抽吸作用下的冰块的运动,经与冰桨作用下冰块运动轨迹实验结果的比对,证实文章方法的准确性.通过对不同大小的冰块、冰块的初始径向位置、初始轴向位置等参数变化下的螺旋桨水动力性能计算结果分析,得知:运动的冰块后方会出现一定的加速区和阻塞区.冰块大小会直接影响螺旋桨水动力性能,大尺寸的冰块在接近螺旋桨时阻塞效应比小尺度冰块更大,对螺旋桨的水动力性能影响更显著.

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    大型油轮艏摇混沌现象的仿真与滑模控制
    张显库, 韩旭
    上海交通大学学报    2021, 55 (1): 40-47.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.104
    摘要341)   HTML0)    PDF (1255KB)(146)   

    为了合理解释并控制大型油轮操纵过程中出现的船首异常摆动现象,采用驾驶员模型替代原有的比例模型,结合非线性响应型数学模型,建立了驾驶员操纵大型油轮的闭环系统数学方程,发现其与Duffing方程形似,且在一定的参数配置下系统的Lyapunov指数为正,说明可以用混沌理论解释船首异常摆动的现象.为实现航向保持的稳定控制并增强对参数不确定的鲁棒性,基于反步法提出了与模型对应的滑模控制率.仿真结果表明,当混沌艏摇处于理论最大值时,受控系统的稳态舵角仍小于5°,航向偏差小于0.07°,所设计的控制器很好地消除了混沌现象.建立人在回路中的混沌系统的思路较为新颖,借助滑模解决反步法参数不确定的方法简单而有效.

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    自主水下机器人强制自航下潜的类物理模拟
    吴利红, 封锡盛, 叶作霖, 李一平
    上海交通大学学报    2021, 55 (3): 290-296.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.191
    摘要326)   HTML0)    PDF (4426KB)(186)   

    为提高自主水下机器人(AUV)下潜的安全性和稳定性,需对AUV自航下潜操纵运动进行精确预报.为此提出建立载体全物理模型,模拟螺旋桨运动,编写用户自定义函数(UDF),求解雷诺平均N-S方程,实时预报载体强制自航下潜运动受力和流动特性的类物理数值模拟方法.该方法采用多块混合网格和动区域法,能提高动网格数值模拟的精度和计算效率.数值方法通过AUV自航试验的速度对比进行了验证.将该方法应用于AUV强制自航下潜模拟,结果表明:初始启动时,载体加速度较大,将导致AUV有较大纵向和垂向阻尼;在载体纵倾变化过程中,载体垂向力幅值较大且振荡,螺旋桨尾迹有扭转趋势,螺旋桨推力变化;在载体定向直航下潜中,螺旋桨推力和载体阻力较为稳定.

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    基于知识工程的船舶机舱设备三维布局设计
    王运龙, 姜云博, 管官, 邢佳鹏, 于光亮
    上海交通大学学报    2021, 55 (10): 1219-1227.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.136
    摘要244)   HTML11)    PDF (5639KB)(187)   

    船舶机舱设备布局设计属于密闭有限空间多目标优化设计问题,作为船舶的心脏,机舱设备的布局效果会影响到整条船舶各方面的性能.通过CATIA软件和知识工程技术对一艘多用途载货船舶机舱设备进行三维布局设计研究,建立船舶机舱分类规则以提高知识获取效率;建立设备虚拟面积增加规则来控制设备间距;运用参数化装配完成知识推理.最后,对生成的布局方案通过横倾力矩、干涉检查及逃生时间3项规则进行专家校验,结果符合预期,验证了知识工程在船舶机舱三维布局设计中的可行性和有效性.

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    过冷度影响海水结冰形状与速度的相场模拟
    白旭, 杨苏杰
    上海交通大学学报    2021, 55 (5): 513-520.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.077
    摘要362)   HTML9)    PDF (4210KB)(194)   

    为了研究船舶结构结冰的微观机理,进行了模拟计算.基于Wheeler相场模型,使用有限差分法,对不同过冷度下海水凝固形状进行模拟.在模拟过程中,将海水视为盐和纯水的二元混合物,通过设置冰物理参数和引入晶核方式保证了冰晶生长的真实性.计算时,设置4个晶核模拟冰晶生长,讨论不同过冷度对冰晶生长的影响.结果表明:冰晶生长速度随过冷度增加而增加,且与过冷度变化呈线性关系.当无量纲过冷度小于0.85时,枝晶仅有少量分枝,且枝干较细.当无量纲过冷度大于0.85时,冰晶出现二级以上的多级分枝,且枝干明显变粗.当无量纲过冷度达到1.0时,分枝受到主枝挤压而减少,晶核之间最终被填满.

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    基于形貌优化技术的邮轮轻型防火围壁设计
    张帆, 杨德庆, 邱伟强
    上海交通大学学报    2021, 55 (10): 1175-1187.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.201
    录用日期: 2021-06-08

    摘要483)   HTML237)    PDF (19957KB)(585)   

    为了开发具有优良防火和承载性能的新型轻量化围壁结构,替代上层建筑区域的传统加筋防火围壁,提出一种基于形貌优化技术的邮轮轻型防火围壁设计方法.基于该方法设计的轻型围壁中波纹加筋的位置和数量是根据承载要求及加工工艺要求生成,克服了常规波纹围壁设计中波纹位置和数量均已事先确定的缺点.针对指定设计区域,以邮轮防火围壁结构轻量化为目标函数,以焊缝区结构应力、非焊缝区结构应力以及围壁一阶屈曲因子为约束条件,建立了邮轮防火围壁形貌优化设计模型并求解.提取形貌优化结果得到可行的邮轮防火围壁构型,经二次设计得到最终构型,并与传统加筋防火围壁的力学性能进行了比较.结果表明,新型邮轮防火围壁与传统加筋防火围壁相比具备轻量化优势和良好的强度.

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    高温环境下海洋平台防爆墙结构冲击动力响应特性研究
    王锐, 薛鸿祥, 袁昱超, 唐文勇
    上海交通大学学报    2021, 55 (8): 968-975.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.249
    摘要242)   HTML6)    PDF (7696KB)(95)   

    防爆墙结构是海洋平台的重要防护设施,其抗爆性能需要重点关注.基于非线性有限元方法,研究在常温条件下防爆墙受到爆炸冲击的结构响应.结合实验数据,对比准静态与动态算法的适用性,分析总结在常温条件下结构冲击应变的3种典型形式.在此基础上,考虑高温对材料和结构的影响,并对防爆墙冲击动力响应特性进行分析.研究表明,高温环境对结构响应有明显加剧效应:在选取工况的荷载水平下,高温时结构动力响应的位移幅值应变可达到常温时的5倍;在常温荷载冲击下,结构应变为弹性无应变或小应变,而在高温影响下,其可能加剧为大应变,且高温影响将改变结构的响应形式.研究成果可以为防爆墙的结构设计提供参考.

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    基于长短期记忆神经网络的板裂纹损伤检测方法
    张松林, 马栋梁, 王德禹
    上海交通大学学报    2021, 55 (5): 527-535.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.095
    摘要313)   HTML9)    PDF (1411KB)(133)   

    针对板不同位置裂纹损伤的智能分类问题,提出了一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的板裂纹损伤检测方法.采用Abaqus二次开发建立板裂纹损伤模型,计算高斯白噪声激励下板的加速度响应,并通过数据扩充方法生成数据集,同时考虑了噪声对损伤检测的影响.建立基于LSTM的板裂纹智能检测模型,直接将板的加速度响应作为输入,不需要额外的损伤特征提取,并以最小预测误差为目标,选择模型的超参数,优化模型配置.与多层感知机模型和基于小波包变换的多层感知机模型进行对比表明,本文提出的LSTM模型在板裂纹损伤检测中具有更高的损伤定位精度和更好的适用性.

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    基于改进模糊逻辑控制的并联式船舶动力系统能量管理
    王瑞昌, 陈志华, 明新国
    上海交通大学学报    2021, 55 (10): 1188-1196.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.043
    摘要253)   HTML181)    PDF (1546KB)(200)   

    为缓解船舶运输带来的环境污染,针对以柴油机为主要推进装置的并联式混合动力系统,提出了基于改进模糊逻辑控制的并联式船舶动力系统能量管理策略.在模糊逻辑控制策略的基础上,以需求功率与实际输出总功率的差值作为修正项,将该修正项与实际需求功率之和作为模糊逻辑控制的输入,通过更改激发的模糊规则,对柴油机输出功率和电池组的输出功率进行重新分配,使得输出总功率与实际需求功率的误差减小.这种方法可以对不同的航行工况简便快捷地做出能量管理决策,为大功率船舶动力系统的能量管理提供新的解决方案.

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    船舶大功率脉冲负载抗冲击供电系统
    庞宇, 黄文焘, 吴骏, 邰能灵, 孙国亮
    上海交通大学学报    2021, 55 (10): 1197-1209.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.358
    录用日期: 2021-06-08

    摘要321)   HTML181)    PDF (2640KB)(261)   

    分析船舶新型脉冲负载特性及其影响,提出一种大功率多模式脉冲负载抗冲击供电系统及其能量缓冲单元中电容电感的计算方法,实现脉冲负载的功率平抑、能量分组、谐波治理与事故备用,保证船舶电站安全和负载高精度供电.利用MATLAB/Simulink建立含大功率雷达负载的某新型测量船综合电力系统仿真模型,验证不同模式下脉冲负载抗冲击供电系统的有效性.该结构不仅降低脉冲负载的冲击,还有效抑制系统电压谐波,解决大功率脉冲负载在独立电力系统中应用的关键技术难题.

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    风光混合驱动长航程无人海空立体探测船研发
    姚天成, 赵永生, 王红雨, 何炎平, 丁子龙, 池哲瀛, 蔡炜锴
    上海交通大学学报    2021, 55 (2): 215-220.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.352
    摘要613)   HTML4)    PDF (10222KB)(307)   

    针对现有无人海洋探测船续航时间短,在复杂海洋环境干扰下易发生传感器失效导致感知能力受限等问题,研发了一种风能太阳能混合驱动的长航程无人海空立体探测船.开发了升降式的导管型高效低风速风力机和可展式的太阳能光伏发电系统,利用风能和太阳能实现了混合能源动力供给,克服了单一能源供电的不稳定性,有效保证无人探测船的续航能力;开发了可自主起降的艇载系留无人机系统,结合船载和机载传感器信息融合技术,大幅提升了无人船对周围环境的感知能力,具有了海空立体探测功能.该无人探测船可根据任务场景搭载不同负载设备执行指定任务.

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    模糊时间窗下多船型不定期船调度与航速联合优化
    范厚明, 于佳琪, 马梦知, 蒋晓丹, 慈吉利, 翟志伟
    上海交通大学学报    2021, 55 (3): 297-310.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.215
    摘要358)   HTML1)    PDF (1672KB)(145)   

    为了提高货主满意度的同时船公司能获得更好的经济效益,对不定期船调度与航速联合优化问题进行了研究,利用模糊时间窗刻画货主满意度,考虑自有船舶与租用船舶配置情况、航速等因素对船舶调度计划的影响,以航行成本、港口成本、时间成本、租船成本之和最小为目标,建立模糊时间窗下多船型不定期船调度与航速优化模型.提出一种变邻域遗传模拟退火算法进行求解:先将船型与货物匹配,再根据时间约束生成路径,最后采用邻域搜索策略提高求解质量.算例验证表明:船舶调度与航速联合优化可降低航行成本;注重货主的时间要求可提高其满意度.研究成果拓展了船舶调度及航速优化的相关理论,可为船公司优化不定期船调度及航速提供理论指导.

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    基于灰色理论的大型舰船结构重构方法
    王志凯, 陈锦, 姚熊亮, 姜子飞
    上海交通大学学报    2021, 55 (11): 1429-1437.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.056
    摘要211)   HTML8)    PDF (3978KB)(120)   

    针对国外大型舰船的重构问题,采用灰色理论方法,以舰船设计规范中的数据为样本,得出了大型舰船部分型材的间距和最小板厚.利用灰色理论在处理少数据、不确定性问题上的优势,对不同船长舰船与其相对应的型材参数进行了灰色建模,并与国外大型舰船的资料进行了对比验证.结果表明:该方法在计算与总纵强度关联性强的结构参数时具有较高的准确性,在计算以局部强度为主要考虑因素的结构参数时会产生一定偏差,这是因为作为建模参考量的船长参数与总纵强度的关联性较强,通过计算结构参数与船长间的灰关联度对这种偏差的大小进行了描述,所得结果具有工程应用价值.

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