学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

舰船结构变形预报与统计分析

作　者: 孙佳丽
导　师: 冯国庆
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: 结构变形有限元分析卡尔曼滤波统计分析
分类号: U661.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 16次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

舰船的结构变形是影响舰船导航和对准精度的关键因素。为了提高我国海军舰队的战斗力，作为作战主力的大型水面舰船需要安装先进的共架垂直发射系统，并通过高精度的主惯导系统完成传递对准过程。随着科学技术的不断发展，武器装备日趋先进，对舰载武器系统的对准精度也提出了更高的要求。为构建全船统一空间基准、进一步实现全船装备和测量系统的高精度初始对准提供参考，本文针对对航行状态下船舶结构的变形展开研究，主要内容如下：(1)结合本课题的研究背景，对舰船结构变形分析的基本要求作出简要论述，从仿真技术应用、测量技术发展、滤波技术发展等方面介绍了国内外该领域的研究现状，综述了各种研究方法的优缺点及几个关键研究热点，并阐述了本课题的研究意义。(2)基于有限元分析技术对舰船结构变形进行研究。以一典型舰船为例，进行变形的幅值和瞬时分析，结合变形分析的基本原则对变形提取方法作出深入探究，重点对不规则波下甲板结构变形进行预报，得出甲板变形的特性和规律。(3)基于卡尔曼滤波技术对舰船结构变形进行研究。针对激光陀螺船体形变测量系统，建立合理的船体变形模型和陀螺漂移模型，利用卡尔曼滤波技术实现对船舶动态变形的预报。(4)对应用不同预报方法得到的变形响应进行统计分析，通过一系列统计值的比较，对船体变形预报方法的可行性及实用性进行探讨。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 课题的研究背景  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-14
  1.3 研究意义和主要内容  14-16
第二章基于有限元分析技术的船体变形研究  16-47
  2.1 概述  16
  2.2 三维线性波浪载荷计算方法  16-18
  2.3 船体有限元分析技术简介  18
  2.4 变形定义  18-19
  2.5 实船算例  19-46
    2.5.1 坐标系定义  19
    2.5.2 整船的有限元模型  19-20
    2.5.3 载荷的计算与施加  20
    2.5.4 工况选择与分析求解  20-21
    2.5.5 变形幅值及瞬时分析举例  21-27
    2.5.6 变形提取方法研究  27-38
    2.5.7 不规则波下船体结构变形预报  38-46
  2.6 本章小结  46-47
第三章基于卡尔曼滤波技术的船体变形研究  47-63
  3.1 概述  47
  3.2 卡尔曼滤波理论  47-51
    3.2.1 连续系统离散化  48-49
    3.2.2 离散型卡尔曼滤波基本方程  49-51
  3.3 卡尔曼滤波算法设计  51-58
    3.3.1 形变测量坐标系定义  52-53
    3.3.2 船体动态变形模型  53
    3.3.3 激光陀螺漂移模型  53-54
    3.3.4 系统状态方程  54-56
    3.3.5 系统观测方程  56-57
    3.3.6 离散卡尔曼滤波公式  57-58
  3.4 实船算例  58-62
    3.4.1 方案选择  58-59
    3.4.2 变形估计  59-62
  3.5 本章小结  62-63
第四章船体变形统计分析  63-71
  4.1 概述  63
  4.2 变形响应谱的确定  63-67
    4.2.1 基本原理  63-64
    4.2.2 数值算例  64-67
  4.3 统计分析  67-70
    4.3.1 时域分析与频域分析  67-69
    4.3.2 统计值对比  69-70
  4.4 本章小结  70-71
结论  71-73
参考文献  73-76
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  76-77
致谢  77

舰船结构变形预报与统计分析

内容摘要

全文目录

相似论文