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2007年  第2卷  第6期

基于iSIGHT的环肋圆柱壳动力学优化设计
陈炉云, 王德禹
2007, 2(6): 1-03,08. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.001
摘要:
介绍iSIGHT多学科优化设计软件的一些基本功能。以环肋圆柱壳结构优化为例建立了结构优化模型。在iSIGHT平台上对集成Patran/Nastran软件进行了环肋圆柱壳的结构优化,优化内容包括了结构模态频率的优化和频率响应时的节点加速度的优化。
基于雷诺应力方程模型的全附体潜艇尾部伴流场三维粘性数值计算
吴方良, 吴晓光, 马运义, 何汉保, 许建
2007, 2(6): 4-48. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.002
摘要:

采用Reynolds应力方程模型求解Reynolds平均Navier—Stokes方程,对SUBOFF全附体模型的尾部伴流场进行了三维粘性数值模拟,将计算的潜艇尾部伴流场同有关文献的试验结果进行了比较,计算结果同试验结果具有很好的一致性。结果表明,Reynolds应力方程模型在潜艇的流场计算中特别是在对潜艇的尾部伴流场的计算方面具有很好的应用价值和发展前景。

隔声去耦瓦声学性能有限元及实验研究
姚熊亮, 张妍, 钱德进, 黄超, 张海华
2007, 2(6): 9-15. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.003
摘要:
从微观和宏观两个方面对隔声去耦瓦的声学性能进行了研究。首先基于有限元法,当声波斜入射时,对空腔周期分布的隔声去耦瓦敷设在钢板上及位于水中的声学性能进行了数值计算;然后通过模型实验手段,以一个大尺度双层圆柱结构为实验模型研究了隔声去耦瓦对双层圆柱壳水下声辐射的影响,实验设计了全部敷设、部分敷设、不敷设等工况。结果表明:钢板背衬时,含圆柱型空腔的隔声去耦瓦随着入射角度的增大,共振频率保持不变,在中高频段,隔声去耦瓦对垂直入射的声波吸收性性能最佳;当隔声去耦瓦为水背衬时,随着入射角变大,含圆柱腔隔声去耦瓦声反射增强,透射减弱;对于单点机械激振,隔声去耦瓦能有效抑制双层圆柱壳中高频段的振动及声辐射,且内外壳全敷设隔声去耦瓦后对抑制壳体的声辐射最为有效;而对于声源激励,隔声去耦瓦在整个频段上都有较明显的降低辐射噪声的作用。
水下航行体应用鱼类仿生推进技术的试验研究
敬军, 胡刚义, 许建, 杨晔, 尹协振
2007, 2(6): 16-23. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.004
摘要:

水下仿生推进技术将是水下航行体推进技术的革命,这种推进方式是仿生学和水下航行体推进结合的产物,突破了传统的螺旋桨推进理论。初步研究了水下航行体仿生推进技术,以及波状摆动推进中C形起动模式使用不同形状尾鳍的流场结构及动力性能。一般可以将尾鳍形状划分为对称与不对称两大类,选择矩形和三角形作为这两类尾鳍的代表,对其进行了流动显示以及力矩和力测量。研究发现,两种尾鳍模型具有截然不同的流场结构:矩形会在翼尖处产生一个主涡环,而三角形会在尖角上下出现两个涡环。不同的尾迹流场结构有着不同的动力学效果。据此对比分析了不同形状的尾鳍在波状摆动推进中各自的优缺点,在此基础上进一步分析了尾鳍形状在实际工程中的应用。

空间不均匀湍流边界层激励下声呐腔自噪声统计能量分析
张娟, 李天匀, 刘敬喜, 朱翔
2007, 2(6): 24-29. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.005
摘要:
利用统计能量分析法建立了湍流边界层激励下水下航行器声呐腔自噪声水动力分量的计算模型。采用一种新的回转体模型模拟声呐罩,重点讨论空间分布不均匀的湍流边界层对声呐罩的输入功率的计算及统计能量分析参数的确定,利用Fluent软件计算边界层的分离点及一些重要参数。最后给出了一具体的算例。可作为空间不均匀湍流边界层激励下声呐腔自噪声的工程估算的参考。
CAE在船舶结构设计中的应用及展望
吴广明
2007, 2(6): 30-34. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.006
摘要:

概述船舶结构设计特点及CAE(计算机辅助工程设计)的发展现状,介绍目前CAE在船舶结构设计计算的主要学科领域,如强度、刚度、稳定性、振动、冲击和噪声中的应用,分析船舶结构设计的CAE技术应用特点,并展望未来CAE技术在船舶结构设计中的应用。

含损伤加筋结构的振动与声辐射特性研究
洪明, 郭新毅, 刘连海
2007, 2(6): 35-41. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.007
摘要:
采用有限元/边界元方法针对加筋结构,研究了损伤对振动与声辐射特性的变异特性。将损伤模型引入结构有限元分析中,针对各向同性损伤单元模型中,采取刚度各向整体弱化的方法分析;对于各向异性损伤单元模型中,采用Kachanov理论,分别引入了x和y两个方向的弹性损伤折减系数。基于Mindlin板理论,建立描述健康和损伤的4结点有限壳单元模型,采用有限元方法计算结构振动特性与表面动力响应。基于4结点二维线性边界元模型,根据Rayleigh积分可以计算结构振动向外辐射的声压,进而可以得到辐射声功率和辐射指向性。为了研究损伤结构处于空气或水中不同损伤位置和大小对结构振动及声特性的影响,文章建立了含损伤结构的动力与声辐射分析方法,就各种损伤对结构振动频率、振动模态与声辐射模态、辐射阻尼、辐射功率与指向性的影响进行了数值模拟。通过对典型算例分析,得出了相应的结论,在评价损伤对船舶与海洋结构物常用的加筋结构声辐射特性影响方面做出了一定的探索。
网络对时技术及应用方向研究
陈璇
2007, 2(6): 42-45. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.008
摘要:

根据目前Internet上使用的网络时间服务器对时方法,分析了网络时间服务器利用NTP协议对时原理、计算方法,并以此为原型,探讨未来舰艇及编队网络时间服务的对时技术及实现方法,为舰艇作战系统时统设备的未来发展提供参考。

舰船隐身面临的挑战及技术发展展望
张维俊
2007, 2(6): 46-49. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.009
摘要:

在分析了舰船隐身面临的主要挑战以及各种探测技术对舰船威胁的程度等级的基础上,论述了舰船隐身技术的发展方向及需求。

基于FEM/BEM法的内部声激励水下圆柱壳声辐射计算
陈美霞, 邱昌林, 骆东平
2007, 2(6): 50-54. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.010
摘要:
联合有限元法和边界元法对流场中的圆柱壳点声源激励下的声辐射作了数值计算。利用有限元软件ANSYS分析了加筋圆柱壳的模态,然后将模态导入采用边界元软件SYSNOISE,计算了加筋圆柱壳结构在点源激励下的声辐射,预报了圆柱壳的内外场声压,得到了圆柱壳的声辐射功率曲线。
人工神经网络在舰船火灾探测中的应用
吴松, 李华
2007, 2(6): 55-58. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.011
摘要:

舰船火灾探测系统的目的是能及时、准确地探测到舰船上发生的火灾。提出一种利用人工神经网络的舰船火灾探测方法,通过设计三层反向传播(BP)人工神经网络模型,使用改进的BP算法——LM算法,对多传感器(温度传感器、烟雾传感器和CO传感器)同时探测到的数据进行智能化处理。仿真结果表明:基于人工神经网络的舰船火灾探测系统能及时、准确地识别各种火灾信号。

水下航行体纵向振动特性分析
艾海峰, 陈志坚
2007, 2(6): 59-61. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.012
摘要:
对具有双层壳体结构的潜艇状水下航行体的纵向振动特性进行了研究。采用有限元方法计算了纵向振动湿模态的固有频率和振型,发现该水下航行体内层壳板具有两种典型的纵向总振动振型:“振动节面振型”和“错动块振型”,而外层壳板以局部振动为主。
水消声器声学性能仿真分析研究
田华安, 荀振宇, 郑超凡, 翁章卓
2007, 2(6): 62-64,77. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.013
摘要:

在水管路系统中,安装水消声器是降低管路系统辐射噪声有效方法之一。采用SYSNOISE软件,用数值模拟的方法对多种结构形式的水消声器声学性能(传递损失)分别进行了研究。有限元预测的传递损失分别与一维解析解和边界元法的计算结果进行了对比,结果显示,用SYSNOISE分析水消声器声学性能是正确的。

数据采集编程实现
吴楠
2007, 2(6): 65-67. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.014
摘要:

水平基准对舰船定位起着重要和关键的作用,水平基准的精度直接决定了舰船定位的精度,并且舰船定位精度与水平基准的精度相当。准动态水平基准满足舰船振动频率、振幅、摇摆周期、幅度等要求,本文介绍基于准动态水平基准电路的数据采集编程实现。

中小型水面舰船抗毁伤结构设计初探
梅志远, 沈全华, 朱锡, 候海量, 刘润泉
2007, 2(6): 68-72. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.015
摘要:
舱室内部爆炸载荷是反舰导弹毁伤水面舰船结构的主要载荷形式之一。以二次舱室内爆模拟毁伤效应试验为例,分析并指出内爆载荷作用下舰艇舱室结构的毁伤机理和典型破坏模式。在此基础上,结合现代中小型水面舰艇抗毁伤结构设计的最新发展,提出并较为深入地探讨了中小型水面舰船抗毁伤结构设计的基本原则与途径。
舰船系统装备研制过程可靠性量化监督方法研究
刘杰生
2007, 2(6): 73-77. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.016
摘要:

针对舰船系统装备可靠性技术文件的评价问题,结合具体系统,分析了系统装备研制过程可靠性工作的监督重点,利用层次分析方法建立了可靠性技术文件的定量评价模型,最后给出了一个具体实例,以说明该方法的可行性。