冯爱春
- 作品数：10 被引量：19H指数：2
- 供职机构：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球理学交通运输工程石油与天然气工程更多>>
- 水下非均匀拖缆稳态动力学分析
- 2023年
- 水下拖缆物理参数不均匀会影响拖缆的动力特性,研究非均匀拖缆的参数变化对拖缆动力特性的影响有一定的工程实际意义。建立了拖曳系统运动的三维数学模型,推导出了水下非均匀拖缆的稳态运动控制方程,在首尾两端加上相应的定解条件,直接求得或使用嵌套二分法求得非均匀拖缆在端点的初始值,进而求解稳态动力学方程。借助文献中的拖缆—海底拖车系统算例,通过计算结果的对比,验证了数学模型及计算方法的正确性。通过四阶龙格库塔法进行数值仿真计算,得到了稳态解,分析了非均匀拖缆自身物理参数变化对缆绳系统稳态运动的影响。结果表明,非均匀拖缆的切向阻力系数、法向阻力系数、直径和密度变化会影响稳态缆形和张力分布,影响的程度各不相同。最后给出了两个尾拖船系统非均匀拖缆的稳态运动算例。
- 周磊周磊何景异陈科陈科
- 关键词：稳态分析数值仿真
- 深海平台及系泊与立管系统动力特性分析
- 海洋平台是海洋油气资源开发的主要工具。半潜平台具有抗风浪能力强和适应水深范围广等优点,而Spar平台运动性能优良、成本相对低廉,它们都将是我国南海深海资源开发中的主要海洋工程装备。这两类深海平台都是由作为刚体的浮体结构与...
- 冯爱春
- 关键词：系泊系统动力特性环境载荷
- 文献传递
- 固液两相混合内流激发管道振动失稳特性研究
- 2024年
- 该文基于动量守恒原理,引入滑移模型,建立了固液两相混合内流激发提升管振动失稳控制模型。利用简谐微分求积(Harmonic differential quadrature,HDQ)方法求解振动控制方程,分析了均布和非均布网格耦合边界端点平移的网格布置策略对HDQ方法求解精度的影响,结果表明:固液两相流体与单相流体激发的管道振动特性有明显差异;在固支-弹性约束边界条件下,一阶临界流速随着固相颗粒输送浓度和粒径的增加而增加,二阶临界流速反而减小,一、二阶临界频率均增大;输送浓度对临界流速和频率的影响明显,但对颗粒粒径的影响程度十分有限。
- 周顶昌马永奇尤云祥陈伟冯爱春
- 附加重块和弹簧刚度对垂直悬臂输流管动力学稳定性的影响研究被引量：2
- 2023年
- 基于哈密尔顿原理建立考虑附加重块和弹簧的悬臂输流管道动力学理论模型,采用微分求积法求解模型控制方程。分别研究了附加重块的质量、弹簧的刚度、重力参数和附加重块/弹簧与重力参数对管道内流体临界流速的影响。结果表明:附加重块和弹簧对悬臂输流管道系统内流体的临界速度有显著影响;在流体质量比一定范围内,垂直悬臂管道自由端附加重块和弹簧时可以显著提高管道内流体的临界速度。
- 马永奇沈义俊尤云祥冯爱春陈科
- 关键词：微分求积法
- 海流环境下二关节机械臂动力学建模及其跟踪控制被引量：1
- 2023年
- 水下机械臂的水动力性能受海流载荷的影响较大,目前针对水下机械臂控制的相关研究中将水下环境做了静水的假设或将海流载荷仅仅作为一种简单的随机扰动来考虑,控制精度较低.该文分别基于Lagrange法和Newton-Euler法推导出均匀海流环境下二关节机械臂的动力学模型,考虑海流和机械臂的相对运动,引入Morison公式计算海流对机械臂的水阻力和惯性力.基于此动力学模型,利用滑模控制策略实现机械臂理想轨迹的精确跟踪.对比PD(proportional-derivative)控制,仿真结果表明滑模控制具有更优的控制效果.
- 葛大会尤云祥冯爱春
- 关键词：动力学建模滑模控制
- 悬臂输流管道内流自激振动稳定性分析
- 2024年
- 悬臂输流管道是深海采矿装备中最新颖、最具挑战性的装置之一。当管道内流体速度超过临界速度时,可能会引起管道颤振。论文研究不同管道进口流场对悬臂输流管道稳定性的影响,基于管道进口流场模型参数建立了垂直悬臂吸水管道振动控制方程,采用Galerkin方法对控制方程进行离散求解,研究了轴向流速比、流速角比和切向流速比的共同作用对悬臂管道振动临界流速和频率的影响。数值结果表明,进口流场参数对垂直悬臂吸水管道稳定性的影响非常显著。当切向流速比接近零时,临界流速随轴向流速比的增大而降低,而管道的临界频率随着轴向流速比的增大而增大;与轴向流速比,切向流速比对悬臂管道稳定性的影响更为显著。
- 马永奇沈义俊杜燕连李萌尤云祥冯爱春
- 关键词：GALERKIN方法临界流速
- 不规则波中半潜式平台及其系泊系统动力响应分析被引量：9
- 2010年
- 采用时域分析方法,研究某半潜式平台在不规则波作用下的动力响应特性。重点分析在不同浪向角情况下,平台系统有1根锚链缆发生断裂时,其运动谱与锚链缆张力谱的变化特性。研究表明,在该半潜平台遭遇恶劣海况时,一旦有某1根锚链缆发生断裂,则对整个平台系统的动力响应特性将是有很大影响的。
- 冯爱春尤云祥范菊
- 关键词：半潜式平台系泊系统动力响应不规则波
- 含月池和输运管的深海采矿船水动力特性研究
- 2023年
- 深海采矿船是未来人类获取深海矿产资源的重要装备,研究其水动力特性具有重要意义。月池和输运管是影响深海采矿船水动力特性的重要因素。以世界上第一艘超深水采矿船“鹦鹉螺新纪元”号为研究对象,基于三维势流理论,分析月池尺寸、输运管长度及内径对采矿船水运动特性的影响。结果表明:月池开口会使采矿船垂荡、纵荡和纵摇运动出现共振峰,峰值随着开口尺寸的增加而增大,其中垂荡运动峰值可增加将近2倍;输运管的存在会明显改变采矿船横摇运动固有周期,增大垂荡运动峰值,降低横摇运动峰值,对横荡和纵荡运动的影响亦较大,当输运管长度为5000 m,内径为0.4805 m时,横荡和纵荡响应峰值能够达到无输运管时的3倍以上。通过探究月池开孔和输运管不同参数对采矿船运动的影响,为深海采矿船月池和输运管设计提供一定的借鉴和参考。
- 钟华清张晶晶尤云祥冯爱春
- 关键词：采矿船
- 非线性静水恢复力影响下的海上漂浮式Spar型风机水动力特性
- 2024年
- 研究非线性静水恢复力对海上漂浮式Spar型风机的水动力特性的影响。通过解析法推导非线性静水恢复刚度系数,并使用AQWA中的非线性模型验证当前推导的解析解的准确性。考虑非线性静水恢复刚度系数,采用编程程序对Spar型浮式风机进行时域分析,将结果与线性静水恢复力作用下的运动响应进行对比,并分析Spar型浮式风机的水动力特性以及静水非线性带来的影响。结果表明:流体静力非线性对浮式风机垂荡响应有显著影响,且这种影响随浮式风机旋转运动增大而增大;在极限海况下,由静水非线性引起的垂荡、横摇和纵摇响应差异为16%~40%,显示非线性静水力在运动响应中应予以重视。
- 庞正阳冯爱春蒋致禹尤云祥陈科
- 关键词：非线性
- 密度温度分层模拟实验水槽装置
- 本发明提供一种密度温度分层模拟实验水槽装置，包括水箱主体、进水组件、喇叭口组件、升降装置、加盐组件、加热组件、制冷组件、可拆卸立杆、数字温度链、数字密度链、多通道记录仪和可升降进出水口组件；喇叭口组件通过升降装置可升降地...
- 张晶晶马永奇陈科尤云祥蓝林欣冯爱春
- 文献传递
