王芳
- 作品数：23 被引量：31H指数：3
- 供职机构：上海海洋大学工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市自然科学基金江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程自动化与计算机技术石油与天然气工程农业科学更多>>
- 基于虚拟仪器的温度测试系统的开发被引量：1
- 2009年
- 介绍了虚拟仪器技术,并将其应用于温度测试系统,以水温为例,对温度测试系统进行开发,包括系统硬件和软件的设计。以传感器、数据采集卡对温度信号进行采集,利用LabVIEW软件对采集的信号进行分析与处理,将温度数据显示、存盘并设有系统报警。系统采用多面板设计,功能明确,易于操作,显示了虚拟仪器技术应用于温度测量中的优势。
- 王世明王芳
- 关键词：虚拟仪器LABVIEW数据采集温度测试
- 基于强化学习的固体氧化物燃料电池输出电压自抗扰控制研究
- 2024年
- 【目的】为提升固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)系统性能及寿命,以100 kW SOFC系统为研究对象,探究在保证输出电压跟踪性能的同时,通过强化学习不断调整控制器系数以实现最佳的综合性能。【方法】建立基于机理的SOFC输出电压系统模型,采用改进型的非线性自抗扰控制器(nonlinear active disturbance rejection control,NLADRC),通过控制输入燃气流量,使输出电压很好地跟踪参考值。考虑到传统的单通道控制器无法同时满足多个目标,但若采用双通道控制器则会导致系统复杂性、成本和故障风险增加,提出一种基于双延迟深度确定性策略梯度(twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3)的改进型非线性自抗扰控制器,对非线性误差反馈控制律系数进行实时调节和优化。【结果】所设计控制器可在不违反燃料利用约束的情况下提高SOFC输出电压跟踪性能。【结论】所设计控制器具备适应性强、稳定性高和能克服不确定性等优点,为实际SOFC系统的输出电压控制器设计提供理论参考。
- 管超骏雷正玲霍海波王芳姚国全刘涛
- 关键词：不确定性
- 固体浮力材料应力–吸水率耦合被引量：1
- 2023年
- 固体浮力材料具有密度低和抗压强度高等性能,是载人/无人深潜器一种重要材料。固体浮力材料在高压下空心玻璃微珠会逐步发生破坏,导致吸水率增加,从而降低潜水器的正浮力,进而影响到载人/无人深潜器的安全性和使用性。浮力材料的吸水率与应力之间存在耦合关系,对浮力材料吸水率的计算造成了困难。本研究以同心球壳单胞为研究对象,通过添加子程序,采用有限元数值分析吸水过程。研究了不同厚度点、不同时间时浮力材料的体应力、吸水率、吸水扩散系数的分布、变化和相互关系;发现吸水率与体应力、扩算系数与体应力存在线性关系。将有限元分析结果与实验数据进行比较,有限元计算结果与实验数据吻合较好,验证了简化模型的有效性。文章可为全海深固体浮力材料设计和应用提供理论指导。
- 高博王芳王芳王景泽姜磊唐文燕崔维成
- 关键词：吸水率有限元分析
- 全海深载人潜水器下潜运动型线优化被引量：3
- 2022年
- 以某全海深载人潜水器为研究对象,以其下潜运动为例开展阻力数值模拟和试验验证。通过计算域和网格敏感性分析,采用不同湍流模型进行对比研究,并与模型拖曳试验结果进行比较,获得该潜水器的下潜运动计算模型。在确定了数值计算方法后,采用试验设计、近似模型和全局优化算法等方法对潜水器艉部型线进行优化,结果表明该方法可有效降低潜水器的下潜阻力,从而达到缩短潜浮运动时间的目的,研究成果对于该潜水器及类似潜水器的工程研制具有一定指导意义。
- 姜哲陆斌谭纶王彪孙鹏飞王芳
- 形状缺陷条件下半球形封头屈曲特性研究
- 2023年
- 本文主要研究带有三种不同形状缺陷的半球壳的屈曲特性。半球壳的厚径比为0.013。采用锥形压头对半球壳进行加载,使其产生3 mm深的凹坑缺陷,然后在半球壳外表面施加均布载荷使其失稳,研究不同形状缺陷条件下半球壳的屈曲载荷和破坏模式。此外,文中展示了不同形状缺陷条件下缺陷幅值对屈曲载荷的影响规律,并与试验结果进行对比分析。结果表明,采用凹坑缺陷的评估标准更适用于球形封头的设计,而集中力缺陷的评估标准则过于保守。
- 黄晨张建刘小彬王芳
- 关键词：屈曲强度
- 深水油气平台水下结构运维机器人技术进展被引量：2
- 2024年
- “深海一号”半潜式生产储油平台的投入使用标志着中国深水油气田开发能力和深水海洋工程装备建造水平实现了走进深水的重大跨越。总结了近10年海洋工程领域新型的水下结构运维专用机器人,综述了清洗、检测和维修等水下运维机器人技术国内外发展现状,分析了新型机器人所特有的共性关键技术问题,探讨了基于路径规划与自主导航的水下自主作业技术、基于数字孪生与人工智能技术的水下运维作业模拟与应急预案评估、多传感器融合的水下作业技术等水下运维机器人智能化技术发展趋势。
- 姜哲赵宇黄建虾王芳陈祎罗传坤罗高生
- 关键词：智能化
- 基于数字孪生的海洋牧场环境监测平台结构安全快速评估方法
- 2025年
- 为保障海洋牧场环境监测平台服役期间安全稳定运行,提出了一种基于数字孪生技术的结构安全实时评估方法。采用三级数字孪生架构实现了监测平台整体应力分布状态快速预报和实时可视化。对比了台风“贝碧嘉”期间监测平台监测点的轴力仿真数据与实海监测数据,验证了仿真模型的可靠性;通过对多个工况的批量前置仿真计算,建立了覆盖监测平台服役期间常见海况下的结构应力场响应数据库;在多个环境参数同时变化的情况下,基于结构响应数据库通过改进反距离权重插值法(IIDW)进行快速预报。结果显示:监测点上轴力、弯矩和空间位移的插值数据与仿真数据间的平均绝对误差分别为7.62%、11.93%和5.77%,所有2462根结构杆的插值数据与仿真数据间的平均绝对误差分别为6.24%、7.88%和5.39%。本研究提出的海洋牧场环境监测平台结构安全快速评估方法,为平台服役期间整体应力的实时监测和安全预警提供了可行的解决方案。
- 曹宇甘霖王杰王芳白勇
- 关井状态下油气混输立管的自然频率分析被引量：1
- 2022年
- 针对海上油气井关井状态下,柔性立管内油气在重力作用下分层导致立管张力分布不均匀问题,本文将其简化为两段张力和质量分布不同的连接索,建立了分段海洋立管横向振动的简化数学模型。基于变量分离法和Bessel函数解析求解了模型,给出了关井状态下立管横向振动的自然频率和对应的模态函数的表达式。分析了油气占比、密度、顶张力对振动的自然频率和模态函数的影响,结果表明:当柔性立管内含气段立管长度逐渐增大时,立管横向振动的自然频率逐渐增大,并且模态函数最大腹点向深水方向移动;和工作状态相比,关井状态下分层后立管的自然振动频率变小;当柔性立管内液体密度增加或海上平台提供的顶张力增加时,立管横向振动的自然频率逐渐增加。
- 王振韩佳琦李媛媛王芳张德胜张振楠
- 关键词：自然频率
- 一种IPRRT的机械臂三维路径避障算法被引量：1
- 2023年
- 标准RRT(Rapidly exploring random tree)算法进行路径规划时,存在规划时间长、规划路径质量差的问题。针对以上问题,提出一种IPRRT算法(Improved RRT algorithm),首先通过重选父节点环节策略剔除冗余路段,区域排斥机制剔除冗余节点,缩短规划路径与规划时间;其次采用线段转角限位与评估函数提升路径质量,最后采用三次Hermite曲线对路径进行平滑处理;通过对深海机械臂进行仿真实验,验证了IPRRT算法的有效性。
- 钟华庚丁健郭永欢罗高生王芳王芳
- 关键词：RRT机械臂路径规划
- 养殖网箱锚泊系统结构设计与性能分析研究进展
- 2025年
- 养殖网箱是提升海域利用效率,促进渔业可持续发展,提供丰富优质水产品的重要养殖装备,锚泊系统则是保障养殖网箱安全平稳作业的关键。文章系统性地对网箱锚泊系统的结构设计、理论分析、水动力仿真和样机测试等研究现状进行了综述。归纳了养殖网箱锚泊系统的结构组成和组合形式,对张紧式、悬链线式、单点、多点和网格式锚泊系统的性能进行了比较分析,从锚缆张力、定位精度、承载能力、疲劳寿命、网箱运动、锚缆受力、水池实验和海洋实测等角度分别进行阐述,并形成了养殖网箱锚泊系统的设计思路。研究成果为养殖网箱锚泊系统的设计与优化提供了理论和技术参考,并指明了未来发展方向。
- 王斌王昊刘智健曹子良杨丹杰王芳
- 关键词：养殖网箱锚泊系统结构优化水动力
