Model1000水下机器人容错控制

针对复杂海洋环境中水下机器人的可靠性问题,将在线学习的RCMAC递归小脑神经网络应用于水下机器人时变、非线性故障的辨识和容错控制中。在OUTLAND的ROV水下机器人Model1000上设置各种传感器和推进器故障进行水下故障辨识和容错控制实验,实验结果证明了RCMAC网络在水下机器人故障辨识和容错控制中的有效性。     

仿生水下探测器试验研究

水下探测器广泛运用于海洋工程装备中,是船舶、潜艇等感知水下环境的主要设备。目前常用的传感器有着探测距离短、消耗功率高、信噪比不足等缺陷,应用受到较大限制。长期以来,仿生学研究为海洋工程装备的设计提供了大量的创新灵感。研究发现,海洋生物中的海豹在水下的捕食和避险等行为依赖于其胡须的特殊结构对水下环境进行感知。本文通过对海豹胡须结构的研究,仿制了海豹胡须型水下探测器,通过水槽试验验证了其水中目标探测能力。在试验中,针对角度、来流速度和探测目标位置等不同工况进行了研究,通过探测器收集到的信号的频谱分析,掌握了海豹胡须型探测器的工作规律。     

MEMS 壁面剪应力传感器阵列水下标定实验研究

壁面剪应力的精确测量对于研究水下物体边界层流动、寻求有效的减阻增效措施至关重要。MEMS 壁面剪应力传感器的标定首先是最基本的静态标定,其决定了其测量的精度和数据的可信度。本文在分析已有标定方法的基础上研发1种新型水下壁面剪应力给定装置,并采用数值方法计算分析不同流速下的壁面剪应力给定条件,进而设计壁面剪应力传感器静态标定方案,开展了一种 MEMS 热膜式壁面剪应力传感器阵列的水下静态标定实验,获得了各传感单元的标定系数。     

看点

①猪的可爱这张水下摄影师Eric Cheng拍摄的照片,让人看到了猪也有可爱逗趣的一面。这些生活在巴哈马岛上的猪有一个特点:经常在海水中游动,寻找游客丢弃的食物作为大餐。     

导弹模型水下发射动响应测试研究

本文考虑导弹水下发射的力学环境条件，给出了导弹模型水下点火动响应测试试验原理与实现方法。并基于某导弹比模型进行了实际测试，取得了导弹模型水下发射时发动机推力以及相应的结构壳体应变量等参数。结果对一类潜射导弹结构强度总体设计有指导意义。     

从马克吐温开始

经历了北京雾霾笼罩的漫漫冬季,春天来了,我也终于要启程前往那个传说中的毛里求斯。临行前,我特意找来马克吐温的《赤道环游记》,到底看看马克吐温是为什么要说,又是怎么样说"上帝先造了毛里求斯,又按照毛里求斯的样子造了天堂"的?因为自从获悉要去毛岛,"天堂的原乡"就是我从网络上检索"毛里求斯"后跳出来最多的结果。     

基于水下搅拌摩擦焊工艺制备高质量的铝合金焊接接头（英文）

本研究的目的是揭示水下/空气中制备的搅拌摩擦焊（Friction stir welding,FSW）接头的组织和力学性能。采用相同工艺参数（800 r/min,50 mm/min）对6061-T6铝合金板分别进行了水下和空气搅拌摩擦焊接,结果表明,相比传统的空气搅拌摩擦焊接工艺,水下搅拌摩擦焊工艺体现出强烈的细晶强化作用,大幅细化了焊后组织,且明显提高了焊后接头的抗拉强度。焊后接头的抗拉强度由空气搅拌摩擦焊接头的202.5 MPa提高到水下搅拌摩擦焊接头的232 MPa。     

水下MEMS壁面剪应力传感器标定方案仿真分析与实验验证

壁面剪应力的精确测量对于研究水下物体边界层流动、寻求有效的减阻增效措施至关重要。ME MS壁面剪应力传感器的标定,首先是最基本的静态标定,决定了其测量的精度和数据的可信度。为辅助实现水下ME MS壁面剪应力传感器的精确标定,本文对采用槽道流法的精密标定装置流动条件进行数值仿真及激光多普勒测速仪测速实验,确定了标定试验段中流场从槽道入口处充分发展至稳定所需长度、压力分布情况及所能给定标定使用的壁面剪应力范围,进而设计标定方案;壁面剪应力的实验结果与数值计算和理论分析对比吻合较好,验证了标定方案的合理性,为下一步开展 ME MS剪应力传感器阵列水下标定试验提供技术基础。     

毛里求斯——人间伊甸园的诱惑

毛里求斯,一座偎依于印度洋西南部的火山岛屿,除了南部一小段海岸线外,整个岛几乎都被珊瑚礁拥抱着,海浪被珊瑚礁挡在了几十米外,从此使得毛里求斯的海岸有着特别绝世迷人的沙滩和美不胜收的碧海。"上帝先创造了毛里求斯,再仿造它创造了伊甸园。"马克·吐温的这句名言无疑是毛里求斯最具影响力的广告词。绝美的景色和独特的风土人情,加上"免签"的便利,构成了令情侣们向往的人间伊甸园,当然,对正巧有一把时间可以消磨的我们来说它亦是无法抗拒的诱惑。     

分布式测量技术在航行体水下试验中的应用

提出了将分布式测量技术应用于航行体水下试验中的航行体表面压力测试。采用分布式采集系统设计,可大幅减少穿舱电缆的数量,使得航行体组装对接更加方便,有效提高系统的可靠性。     

自治式水下机器人推进器故障检测、分离与重构

研究自治式水下机器人推进器故障检测、分离与重构问题。针对水下机器人故障诊断残差法中残差阈值不易选取的问题,提出了一种基于观测器的水下机器人推进器故障检测与分离方法,通过构建故障检测观测器对推进器故障与残差信号进行解耦,使推进器出现故障后仅引起与其相关的残差呈单调变化,从而可选择较大的阈值进行故障检测以提高诊断系统的可靠性,该方法在故障检测的同时可进行故障分离。针对系统不确定性导致的推进器故障重构精度低的问题,提出了一种RBF神经网络与等效输出注入相结合的故障重构方法,采用等效输出注入方法估计不确定性项,从神经网络输出中重构推进器故障。     

水下平板壁面剪应力MEMS测量研究进展

围绕水下平板壁面剪应力测量进行了一系列的试验测试研究工作，包括MEMS壁面剪应力传感器标定、平板模型设计、微弱信号测量系统开发、平板边界层参数估计与CFD仿真分析以及近壁面速度剖面LDV测量等。对于速度为0.2~0.7m/s的来流，基于MEMS传感器阵列对水下壁面剪应力进行了测量，同时使用LDV进行速度剖面测量，并通过对速度剖面的拟合求解出平均壁面剪应力值。通过比较可知，MEMS测量结果、LDV速度剖面法拟合结果和经验公式计算结果三者一致性较好，相互之间差别在5%以内。     

准二维水下超声速垂直过膨胀射流研究

阐述了水下超声速气体垂直过膨胀射流的准二维实验研究和射流的数值计算结果.利用高速摄影仪在1000帧/s的拍摄速度下实时记录了过膨胀工况下水下垂直射流的喷射状态,清晰显示了水下气体垂直射流的演化过程;并利用专业软件FLUENT,对实验Laval喷嘴内外纯气相流场进行了数值计算,发现喷口附近存在复杂激波区,辅助分析了水下高速气体垂直射流的动态不稳定性形貌.实验与计算表明:在保持较小射流流量和保障较大马赫数的条件下,水下超声速垂直射流在水环境中引发的回击频率会得到减弱;准回击现象的发现证实了这一结论.这对于工程应用中的风口材料的"空蚀效应"的减弱提供了理论依据.     

基于牡蛎壳制备水下超疏油海绵及其油水分离应用

通常超亲水?水下超疏油材料又称"除水"材料,具有滤水、吸水而不吸油的特性.受鱼鳞表面的羟基磷灰石以及薄层黏液等亲水性物质导致其表面具有超亲水性的启发,以废弃牡蛎壳为原材料,以纳米羟基磷灰石和原始PU海绵为构筑基元,通过简单的溶液浸渍法过程在PU海绵表面成功构筑了HAP/PDA类牡蛎壳涂层,得到了超亲水?水下超疏油HAP...     

水下低频环境的模拟

本文分析了导弹水下发射过程中测量得到的低频振动信号大的原因,并分析了这种信号的性质,认为这是一种频率较低的冲击,并利用随机振动来模拟这种冲击作用,并取得了较好的效果。     

水下环境爆炸对方形水池冲击载荷数值模拟研究

水下环境爆炸问题属于较为复杂、较难进行试验的科学研究,理论公式对水下环境爆炸相关问题分析能力有限,随着数值仿真技术准确性和精确性的提高,利用数值仿真技术对水下环境爆炸问题进行分析显得尤为重要。开展了爆炸冲击对水池壁面作用力数值仿真,采用流固耦合算法和remap技术,将一维楔形爆炸模型映射到三维球体模型中,以较小的计算规模模拟3kg TNT药包在较大水池（9000mm×5000mm×5000mm）内爆炸冲击过程,揭示了爆炸冲击波在水池中发生多次反射机制,得出了水池壁面受力规律,仿真计算与分析验证了本文提出的模型方法的有效性。     

水下壁面剪应力传感器温控标定装置研究

新型壁面剪应力传感器的出现为河口海岸工程中水下壁面剪应力的准确测量提供了新的方式。热式壁面剪应力传感器受环境温度影响显著，相关传感器的研究与应用需要准确的标定。本文基于宽扁管道内壁面切应力与沿程压力梯度的关系，研发了一种具有温控功能的水下壁面剪应力传感器静态标定装置，可实现不同水温条件下的壁面剪应力输出。该标定装置可提供的最大水温在35℃。最后通过对MEMS柔性热膜式壁面剪应力传感器在不同水温条件下的静态标定实验，确定了不同水温条件下传感器的标定系数，结果表明标定系数B与水温呈线性相关。     

柔性热膜剪应力传感器水下测量温度修正

柔性热膜微传感器应用于流体壁面剪应力测量时,流体温度对传感器输出有很大影响,因此有必要对工作在非标定温度下的传感器输出信号进行修正补偿。重点研究了水下测量时传感器输出与水温的关系以及温度修正方法。通过分析传感器过热比和流体物理性质与温度的相关性,建立了流体温度与传感器过热比和标定系数的函数关系。在此基础上,提出了一种用于水下剪应力测量的温度修正方法,可以有效减小水温对传感器输出的影响。经实验验证,该方法可以使工作在25℃、28℃水温环境下的传感器输出值与其20℃标定值的相对误差从23.7%和37.1%回落到0.82%和0.83%。     

公务机零距离摄影大赛

摄影师镜头下的公务机,与我们看见的公务机有什么不同?一年一度、亚洲最大规模的公务机展(ABACE),每年4月如期在上海虹桥机场上演公务机大秀,世界顶尖公务机携自家看家机型悉数到场,迎接各路买家、看客的光临与洽谈。在全球经济一体化的今天,走向世界的中国企业家们,越来越多地感受到被誉为"时间机器"的公务机,可以大大提高商业活动的效率,创造更多的财富价值。作为连续6年参展的权威专业媒体,《今日民航IFLY》杂志今年特别举办了首届"公务机零距离摄影大赛"。短短一周时间,我们就收到了近干张参赛作品,有专业摄影师和摄影爱好者用单反相机拍摄的构图讲究、布局巧思的作品,也有很多普通看客用手机拍摄的看似不经意、却饶有趣味的照片——智能手机普及的高效能的摄影功能,使得人人都可以是摄影师。本着公平、公正的原则,我们从相机组和手机组的参赛作品中遴选出各30幅入围作品,发起了网络公开投票,在仅仅两周的时间里就吸引了上万人参与投票。本次大赛特别邀请了摄影大师、影像艺术家陈长芬作为艺术总评委。陈长芬不仅是第一个登上《时代》杂志封面的中国摄影师,也是从民航业走向全世界的著名影像艺术家。能邀请陈大师为大赛的专业水准进行把关,是我们这次大赛的莫大荣幸。看到网络投票的盛况,年逾七旬的陈大师欣然为这次大赛的作品撰写了一篇热情洋溢的文章《零距离》,为好作品点赞,为年轻人喝彩,为公务航空和通用航空在中国的未来鼓与呼。"未来的半个天空属于通用航空"。正如陈大师在文章结尾所言,我们举办此次公务机零距离摄影大赛的初衷,就是拉近包括公务航空在内的通用航空与大众的距离,让更多的人走进公务机、走进通用航空;也只有使通航文化更多地得到普及,通航才有可能在中国迎来更加美好的明天。根据网络投票情况和作品的艺术水准,大赛组委会最终按相机组和手机组分别评选出本次"公务机零距离摄影大赛"的"最佳人气奖"和一、二、三等奖以及优秀奖若干名。籍此,我们将本次大赛获奖作品和优秀作品做专题刊出,以飨读者。     

微·世界

花非花,雾非雾。摄影师以一种别样的方式重新塑造了人们熟悉的场景。在移轴镜头下真实空间都仿佛微缩的玩具模型,如梦似幻,但也因此让世界显得如此可爱。