本文档旨在指导读者了解与固定式海上风力涡轮机支撑结构相关的不同分析,以及 Sesam 和 Bladed 如何支持这些结构。Sesam 可以执行适用于海上风力涡轮机 (OWT) 支撑结构行业的多种不同分析,这些分析基于海上石油和天然气行业多年来经过验证的技术,并根据 IEC61400-3-1、DNV 标准 DNV-ST-0126(风力涡轮机支撑结构)和 DNV-ST-0437(风力涡轮机载荷和场地条件)等国际标准扩展了针对海上风电行业的新功能,以及 DNV 建议实践 DNV-RP-C203(海上钢结构疲劳设计)和 DNV-RP-0585(风力发电厂抗震设计)。在初步设计中,Sesam 可用于固定式海上风力涡轮机结构的建模和各种类型的分析。支撑结构可在 3D 建模环境中建模。建模过程中的优势包括参考点建模和参数化脚本,从而形成一个强大的界面,可以快速高效地对多个概念设计进行权衡研究。概念设计阶段可以执行的一些分析包括固有频率分析(特征值分析)、极限状态 (ULS) 和正常使用极限状态 (SLS) 分析(包括构件和接头规范检查),以及使用损伤等效载荷或波浪载荷的疲劳极限状态 (FLS) 分析。在这些静态分析中可以执行非线性桩土分析,而动态分析中要使用的等效线性化桩土弹簧矩阵可以由软件自动获得。在详细设计阶段,Sesam 可用于固定式海上风力涡轮机结构,从定制工作台 Sesam Wind Manager 执行时域分析。Sesam Wind Manager 可以在时域中执行疲劳分析 (FLS) 以及极限强度分析 (ULS) 和地震分析。这些分析可以通过两种方式执行,要么使用超元素方法,要么使用完全集成的方法:
Antares ® 是一种经过飞行验证的两级或三级运载火箭,旨在为中型有效载荷提供反应灵敏、经济高效和可靠的轨道接入。初始 Antares 任务展示了 Antares 运载火箭的性能和能力,可根据 NASA 的商业轨道运输服务 (COTS) 和商业补给服务 (CRS) 合同为国际空间站 (ISS) 提供商业补给。Antares 发射系统满足中型科学和商业任务的需求和任务成功标准。Antares 运载火箭具有以下特点:• 低风险设计:Antares 采用了来自全球领先供应商的经过飞行验证的组件,并利用了在其他 Northrop Grumman 运载火箭上成功采用的子系统设计。• 经过飞行验证的技术:Antares 第一级由双 RD-181 发动机提供动力。这些发动机借鉴了 NPO Energomash 液体发动机系列经过大量飞行验证的传统,可追溯到 1985 年 RD-170 发动机的首次飞行。Antares 第二级依靠成熟的 CASTOR ® 固体火箭发动机和模块化航空电子控制硬件 (MACH) 电子技术。• 中型发射服务差距:Antares 填补了中型轻型 Minotaur 运载火箭和更大的中型 OmegA 运载火箭之间的服务差距。Antares 用户指南介绍了 Antares 发射系统的基本元素以及可用的可选服务。此外,本文档还提供了一般车辆性能,定义了有效载荷容纳和环境,并概述了 Antares 任务集成过程。本 Antares 用户指南中包含的描述可让潜在客户熟悉 Antares 发射系统、功能和相关服务。所呈现的数据提供了 Antares 发射系统的当前功能和接口,目的是使潜在客户能够执行任务可行性权衡研究并完成初步任务设计。Antares 任务团队根据每个特定任务的要求和特点进行详细分析。
本报告介绍了美国海军濒海作战潜艇 (SSLW) 的概念探索和开发。该概念设计是在弗吉尼亚理工大学为期两个学期的船舶设计课程中完成的。SSLW 要求基于对能够进入濒海地区的技术先进、隐蔽且小型的潜艇的需求。任务要求包括特种部队的运送、提取和支援、布雷和对抗措施、防御性反潜战、搜索和打捞以及 AUV 支援。潜艇需要具有多个灵活的任务包。在进行大量技术研究和定义后,使用多目标遗传优化 (MOGO) 完成概念探索权衡研究和设计空间探索。此优化的客观属性是成本、风险(技术、成本、进度和性能)和军事效能。优化的结果是一系列成本风险效益边界,用于根据客户对成本、风险和效益的偏好选择替代设计并定义作战需求 (ORD1)。SSLW ATLAS 是一种高风险、双层甲板的替代方案,与非主导边界不同。选择该设计是为了提供一个具有挑战性的设计项目。成本完全符合要求,是一艘高效的潜艇。SSLW ATLAS 的特点如下。ATLAS 具有轴对称船体形状。其高度自动化使海军人员远离危险并降低了成本。小尺寸使其成为一种多功能设计,能够进入以前无法进入的区域。三个有效载荷接口模块使 ATLAS 具有高度可升级性,能够执行许多不同的任务。它适用于秘密行动,必要时仍能用 8 枚 Mark 50 鱼雷自卫。概念开发包括船体形式开发、结构有限元分析、推进和电力系统开发和布置、总体布置、机械布置、战斗系统定义和布置、平衡多边形分析、成本和可生产性分析以及风险分析。最终概念设计在成本和风险约束内满足 ORD 中的关键操作要求,还需要进行额外工作来评估波浪中的浅水运动;评估机动和控制;更好地定义和评估有效载荷包和母舰的操作;重新评估电池功率特性;并更好地改进耐压船体外部的结构。
太空自由空间光通信 (FSOC),或称激光通信,在带宽、尺寸、重量、功耗节省以及不受管制的频谱方面,比射频 (RF) 通信具有关键优势。与 RF 通信相比,理论和演示的激光通信系统在 SWaP 相似或相同的情况下,数据速率更高。新的太空网络架构,例如 SpaceX 和 Telesat 等公司目前正在部署的宽带星座,利用光学卫星间链路来提高系统总吞吐量并减少地面站数量,从而降低整体系统成本。除了 LEO 之外,Artemis 计划基础设施还包括猎户座太空舱和地球之间的光通信中继,最终计划扩展到月球轨道器以实现连续表面覆盖。尽管性能优势明显且在各个应用中的采用率不断提高,但最先进的 RF 通信系统目前的表现优于激光通信系统,部分原因是光通信系统无法支持多个同时链路。频率重用、访问方法和动态波束形成等技术使 RF 通信系统能够绕过带宽限制并与网络内的其他节点(例如多个地面站、用户终端等)建立同时链接。这项工作着眼于将此功能扩展到激光通信系统,评估支持多个同时光链路所需的技术,并量化网络配置中多用户激光通信的影响。我们开发了一个模型来模拟这种系统的性能,并根据现有模型和数据对其进行验证。然后将该模型应用于 LEO 和深空网络场景,该场景分析不同的访问方法、网络配置和终端技术,例如光纤放大器与光子集成电路。我们进行权衡研究以确定所提方法的局限性和约束。然后,我们根据关键性能参数为每种场景提出架构建议。例如,我们发现对于 LEO 情况,一组四颗 6U 立方体卫星可以在网状网络配置中通过波分多址实现 12 Gbps 的总系统吞吐量。此外,通过使用基于光子的收发器而不是基于光纤的收发器,可以额外节省约 2.5 倍的质量。
本报告介绍了美国海军濒海作战潜艇 (SSLW) 的概念探索与开发。该概念设计是在弗吉尼亚理工大学为期两个学期的船舶设计课程中完成的。SSLW 要求基于对能够进入濒海地区的技术先进、隐蔽且小型的潜艇的需求。任务要求包括特种部队的运送、撤离和支援、布雷和对抗措施、防御性反潜战、搜索和打捞以及 AUV 支援。潜艇需要具有多个灵活的任务包。在进行了大量技术研究和定义后,使用多目标遗传优化 (MOGO) 完成概念探索权衡研究和设计空间探索。此优化的客观属性是成本、风险(技术、成本、进度和性能)和军事效能。此优化的产物是一系列成本-风险-效能边界,用于根据客户对成本、风险和效能的偏好选择替代设计并定义作战要求 (ORD1)。 SSLW ATLAS 是一种来自非主导前沿的高风险、双层替代方案。选择该设计是为了提供一个具有挑战性的设计项目。由于成本在要求之内,它是一艘高效的潜艇。SSLW ATLAS 的特点如下。ATLAS 具有轴对称船体形状。其高度自动化使海军人员免受危险并降低了成本。小尺寸使其成为一种多功能设计,能够进入以前无法进入的区域。三个有效载荷接口模块使 ATLAS 具有高度可升级性并能够执行许多不同的任务。它适用于秘密行动,但如果有必要,它仍然可以用 8 枚 Mark 50 鱼雷自卫。概念开发包括船体形状开发、结构有限元分析、推进和电力系统开发和布置、总体布置、机械布置、战斗系统定义和布置、平衡多边形分析、成本和可生产性分析以及风险分析。最终的概念设计在成本和风险约束内满足 ORD 中的关键操作要求,还需要额外的工作来评估波浪中的浅水运动;评估机动和控制;更好地定义和评估有效载荷包和母舰的操作;重新评估电池电量特性;更好地改进耐压壳外部的结构。
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