2009年 第4卷 第6期
由于隐身性的需求,复合材料—钢混合结构的封闭式桅杆逐渐在舰船上使用。开展了复合材料—钢混合结构封闭式桅杆的模态试验,通过实验检验了桅杆数值计算模型,并采用数值方法研究了雷达罩复合材料夹层板板厚对桅杆和顶部雷达罩振动特性的影响规律,通过研究发现复合材料夹层板振动特性良好。此外,根据八边形桅杆的数值计算结果提出了雷达罩总体和局部振动频率的预测方法,通过四边形和六边形桅杆的检验,证明此种预测方法具有普遍意义,为封闭式综合集成桅杆的结构设计提供了有益的参考。
对复杂结构系统的振动响应分析,一般根据所考虑的频率范围将分析频段分为低频段、中频段和高频段,并针对不同频段采取不同的分析方法。阐述了中频振动分析问题,讨论了中频问题的杂交方法建模和求解,并以加框板为例研究了不同边界条件对等效阻抗的影响。计算结果表明,边界条件对等效阻抗的影响不大。此外,比较了加密有限元网格、稀疏有限元网格和基于等效阻抗使用有限元/统计能量分析杂交方法得到的计算结果,并得出了相应的结论。
应用统计能量分析原理,推导了基于统计能量模型的子系统模态能量灵敏度表达式,建立了面板结构辐射声功率与设计参数之间的关系,并运用该参数灵敏度方法分析了结构内部损耗因子和耦合损耗因子对子系统响应的影响,揭示了内部损耗因子对辐射噪声的影响规律。结果表明适当提高源子系统的内部损耗因子,可以降低系统的辐射噪声。研究发现子系统的最佳内部损耗因子在0.5%～2%之间,为低噪声设计提供了研究思路。
采用有限元方法对水面舰船的冲击环境进行分析,在建立整船有限元模型的基础上,对药包设定了不同的爆炸距离和爆炸方位等多种工况,分别对舰船遭受单发武器攻击、两发武器同时攻击时的情况进行分析,探讨了结构的响应随着爆距变化的规律,并采用无量纲的方法进行了数据处理,使之能够在更多的水面舰船上应用。研究结果表明,两发武器同时攻击时的船体冲击响应可近似等于单发武器各自攻击时的船体冲击响应的代数和。对于水面舰船抗冲击设计具有一定的借鉴意义,对于水面舰船的生命力评估也具有一定的工程价值。
为准确计算主汽轮机低压缸整体结构的动刚度,选取最能反映模型整体位移的低压缸底部中心处为单位激振力的加载点,考虑模型在单位激振力作用下的动态响应,并与在前后轴承座处加载单位激振力时的动态响应进行对比分析。研究表明,在低压缸底部中心处加载激振力能够较好地反映整体模型的振动特性,能较精确地得到整体模型的动刚度,是可行且有效的。
以某船为研究背景,进行了燃气轮机吊装轨道的强度分析研究。首先开展了导轨系统的受力分析,给出了不同类型力载荷的理论计算结果;再利用有限元软件分别建立了导轨的杆梁单元和实体单元三维计算模型;然后确定了10个典型计算步的载荷;经过试算对比两种模型,杆梁单元和实体单元模型相比具有求解速度快,效率高等特点。进而确定了以杆梁单元网格为主要计算模型,实体单元网格为校核计算模型的研究思路。计算结果表明：现有吊装轨道系统的强度满足使用要求,在过渡导轨段是整个导轨系统的薄弱环节,需要进一步优化吊装轨迹或者局部结构加强。
某船舶空调控制系统采用的是多片式微机控制,由于其结构复杂、控制技术落后、备件供应困难,因而需要对该空调控制系统进行功能性替换。可编程控制器（PLC）因其良好的性能和低廉的价格被广泛应用于控制系统中,故选用西门子S7-200系列作为空调控制系统的核心。改装主要从两个方面分析：一方面硬件替代必须选择市场化、国有化的产品;另一方面软件程序必须保证空调机组能安全运行并满足要求,同时能够实现故障检测与分析。经试验,改装后的系统运行良好,满足要求。
专家系统可以解决复杂系统的故障诊断,其中知识库和推理机是其核心内容。首先利用故障树表达某型舰柴油机控制系统各故障事件之间的逻辑关系,然后将故障树转化为二叉故障树,与专家系统相结合,完成专家系统知识库和推理机的设计。将该方法应用于某型船柴油机控制系统的故障诊断,结果表明,专家系统的知识库存储结构简单、易于维护,推理机的逻辑推理关系简单,易于实现。
结合潜艇概念设计阶段的特点,提出一种潜艇总体性能的评估模型和评价方法,利用三标度法间接给出判断矩阵,在一定程度上减少了决策者主观因素的影响。针对经验方法在一致性检验时的缺陷,采用统计检验的方法,直接以判断矩阵一致性指标的临界值作为检验标准,简洁可行,且具有一定的理论依据。
应用三维势流理论,计算了三体船在不同航速下垂荡、纵摇、横摇运动频率响应函数。预报了三体船在不规则波中各种海况下航行时的运动和加速度有义值,同时分析了三体船在西北太平洋海区一定海况下的运动特征和规律,最终根据舰船耐波性衡准要求,确定了三体船适合航行的海况与航速,为三体船耐波性方面得出了有价值的参考。
舰艇声呐系统集成是当前舰船电子研究领域的新热点,同时它也是一项复杂的系统工程。分析国内外舰艇声呐的发展过程和趋势,从舰艇平台、作战系统、声呐设备几方面对舰艇声呐设备集成概念等进行研究、探讨,提出了舰艇声呐功能、结构、信息一体化集成建议。
针对舰艇作战系统对准工程的需要,根据坐标变换原理推导了一种统一的舰载雷达探测角度和探测距离的对准计算模型。分析了对准过程中舰艇姿态变化以及仪器测量误差等动态不确定因素对作战系统对准精度的影响,并基于误差理论推导了雷达探测角度和探测距离对准理论真值的最大绝对误差计算公式。根据上述模型计算舰载雷达对准的理论真值及其最大绝对误差,可以为舰艇作战系统对准精度分析提供辅助依据。Matlab数值仿真结果验证了本文方法的有效性。
将平台系统的集成作为研究目标,采用OPC技术将以太网和现场总线进行集成,提出了Vxworks嵌入式操作系统下的OPC数据存取服务器对象设计方案,实现了基于OPC技术的综合平台管理系统,最后通过试验,测试了该系统的可靠性和实时性。
传统的人工时间同步误差的测量方法存在操作复杂和效率低下的缺点。为解决这些问题,提出一种同步误差的测量方法,该方法基于复杂可编程逻辑器件（CPLD）技术,并利用全球定位系统来测量时间统一系统的同步误差。相对于传统的测量方法,该方法显著提高了同步误差测量的智能化程度,减轻了测试人员的工作量。通过实验,验证了本设计方案的可行性及正确性。
介绍了船舶传染病隔离负压舱的空调系统设计的特点和思路,结合一典型传染病舱模型进行空调系统设计,对舱内污染控制分区进行了分区设置,对换气次数、负压值、空调负荷、空气处理等主要技术指标进行了计算和结果分析。结合舱内空调负荷介绍了通风换气设备与节能措施,根据传染病隔离负压舱空调系统的特点选取了相应的热回收装置,并描述了其工作原理和特点。
HLA仿真作为新一代分布仿真体系结构,对仿真界产生了深刻影响。但是由于HLA与其它中间件技术没有建立广泛的联系,使得HLA的可重用性仅仅局限在HLA范围内,同时HLA的开发也具有很大的复杂性。在深入研究HLA仿真框架的基础上,提出了一种基于CORBA构件模型（CCM）构件的HLA仿真开发方法,该方法利用CCM构件技术来实现各联邦成员的具体功能。该方法提高了软件重用率和仿真开发效率,并优化了HLA仿真系统的软件层次结构。验证中该方法成功运用于舰船作战系统联邦的指控系统联邦成员仿真。结果表明该方法确实可行。
以往针对机箱电场屏蔽特性的研究较多,而对其磁场屏蔽特性的研究较少。然而,电场和磁场的屏蔽特性并不完全一样。因此,针对舰载机箱所受到的电磁辐射和干扰的威胁特征,基于有限积分技术对典型舰载机箱结构开展了磁场屏蔽特性仿真研究。获取了重要的机箱内部磁场屏蔽效能、箱内磁场分布和电流分布等仿真结果。而且屏蔽效能的仿真结果与IEEE文献中测试与计算结果吻合得很好,充分验证了仿真的有效性。最后,对磁场屏蔽效能、内场分布和表面电流分布进行了分析。特别是对机箱非非正面的电流分布给出了合理解释,主要原因是与入射场的极化相关。研究成果对机箱的电磁防护设计提供了有力的技术支撑。
