2022年 第17卷 第2期
2022, 17(2): 1-7.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02202
摘要:
豪华邮轮的设计建造目前已成为国内造船行业的热点，但因缺乏实际项目，在设计方面的能力还非常薄弱。结合国内已完成的多型1.5~7.5万总吨级邮轮的研发和改装设计及豪华客滚船项目的设计建造，并参考近年来新规范的发展及已交付的国外豪华邮轮的设计特点，基于豪华邮轮的整个设计阶段，介绍船舶的三维建模、全寿期灵活设计考虑、基于全局考虑的性能优化、替代设计应用。同时，阐述未来绿色环保型新燃料、数字化、智能化、卫生医疗对豪华邮轮设计建造的影响，以期能够对国内豪华邮轮设计能力的提升起到一定支撑和借鉴作用。
豪华邮轮的设计建造目前已成为国内造船行业的热点，但因缺乏实际项目，在设计方面的能力还非常薄弱。结合国内已完成的多型1.5~7.5万总吨级邮轮的研发和改装设计及豪华客滚船项目的设计建造，并参考近年来新规范的发展及已交付的国外豪华邮轮的设计特点，基于豪华邮轮的整个设计阶段，介绍船舶的三维建模、全寿期灵活设计考虑、基于全局考虑的性能优化、替代设计应用。同时，阐述未来绿色环保型新燃料、数字化、智能化、卫生医疗对豪华邮轮设计建造的影响，以期能够对国内豪华邮轮设计能力的提升起到一定支撑和借鉴作用。
2022, 17(2): 8-16.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02219
摘要:
目的 为了达到在船型改动最小的同时满足SOLAS 2020有关客船破损稳性新要求的目的，从大型邮轮的布置优化设计入手，深度挖掘提高破损稳性来达到分舱指数A的思路以及关键设计因素。 方法 以某型大型邮轮为例，通过计算、分析、比较不同设计场景布置方案对分舱指数A的影响，并结合SOLAS公约要求进行分析，找到影响指数A的关键设计因素。 结果 结果显示，通过增计储备浮力，增设横贯浸水装置和A级防火舱壁上的横贯开孔，以及破损安全区和破损水线对相关设计布置的控制等关键设计因素，可以提高该船的指数A。 结论 研究表明，通过精细化的设计优化布置，并在破损稳性计算中予以考虑，可在一定程度上提高邮轮的指数A，从而将邮轮主尺度优化限制到最小范围。
2022, 17(2): 17-27, 37.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02167
摘要:
目的 豪华邮轮对外观和工程协作设计的要求较高，但目前国内豪华邮轮设计模式在协作设计方面存在交叉界面不清晰的问题；因此，需明确船舶总布置对豪华邮轮外观设计的约束边界。 方法 基于对豪华邮轮外观设计影响因素的分区域解构和参数树梳理，选取主要影响因素，分析其在工程设计中受船舶规范公约、船舶安全以及工程经验的制约，给出外观设计创意发挥的边界条件。 结果 对于主体轮廓、侧立面视觉包络线、烟囱、艏艉功能区等诸多外形特征元素，在其符合工程设计要求的边界界定上通过确定各尺度比例关系的方式避免束缚外观创意。 结论 研究结果对于探索外观和工程设计协作模式、提升国内邮轮外观创新设计水平具备参考意义。
2022, 17(2): 28-37.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02108
摘要:
目的 从用户认知的视角探究邮轮外观品牌形象的现状及表现成因。 方法 基于系统聚类法，设计实验让用户对样本邮轮的外观进行观察，重新判断各邮轮归属于品牌的聚类情况，并收集实验数据，利用SPSS软件对数据进行统计分析。 结果 分析得出关于邮轮外观品牌形象的3种现状：大部分邮轮品牌具有良好的外观品牌形象；其中大众型邮轮与高奢型邮轮的外观品牌形象发展远远好于专业型邮轮；所有类型邮轮会因为品牌内部外观造型的延续性和品牌间外观造型的差异性问题，导致邮轮外观品牌形象呈现出形象断层、交叉的混乱现状。 结论 现有邮轮的外观品牌形象总体构建良好。表现出较差外观品牌形象的邮轮如部分专业型邮轮，客观上是由于缺少典型的外观家族特征，并且品牌间外观同质化严重，主观上则由于邮轮用户的审美与目的的不同会间接影响外观品牌建设的价值表达。
2022, 17(2): 38-48, 155.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02214
摘要:
目的 邮轮内装的主题设计是邮轮总体定位与立意的关键，将影响后期邮轮产品推介、外观设计、功能组织及内装风格等的全过程美学设计。为此，在满足当前消费者需求的前提下针对邮轮内装主题设计原则及美学设计策略展开研究。 方法 基于40艘运营中的邮轮主题风格与美学设计特点的调研数据，分析这些邮轮内装的主题倾向，提出并讨论主题设计及其美学设计的原则和方法。以邮轮中各空间要素为切入点，研究内装的主题设计与美学设计的关联性，探讨邮轮内部空间与装饰的设计方法。 结果 通过研究，实现了将主题概念方案转化为在邮轮上可实施的功能布置及内装装修的目的。 结论 该研究可为大、中型邮轮总体设计中的美学设计提供思路及实践参考。
2022, 17(2): 49-56.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02154
摘要:
目的 船舶住舱的热舒适性对船员生活与工作有着重要影响，而采用实验研究和传统的数值模拟试算法进行送风参数设计耗时较长，为此，将基于本征正交分解（POD）的逆向设计方法应用于典型住舱的送风参数设计。 方法 选择船舶典型的住舱结构，采用计算流体力学（CFD）方法建立三维数值模型，在获得流场、温度场以及浓度场结果的基础上，结合基于本征正交分解的逆向设计方法，以九人住舱的热舒适性和呼吸区最低污染物浓度作为优化目标进行逆向设计。 结果 结果表明，基于本征正交分解的逆向设计方法可以对多参数、多目标进行逆向优化，相比传统的试算法，其可节约时间90%以上，大幅提高了船舶住舱送风参数的设计效率。 结论 本征正交分解方法是一种高效的船舶住舱设计方法，通过逆向设计，可以得到合适的送风参数设置范围，能够为船舶住舱送风参数的选择提供参考。
2022, 17(2): 57-62.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02277
摘要:
目的 在豪华邮轮的设计阶段，为了节约成本，需采用流体动力学（CFD）方法对设计中的邮轮进行耐波性能预报。 方法 以一艘大型豪华邮轮为研究对象，使用自主开发的船舶水动力学CFD求解器naoe-FOAM-SJTU对模型尺度下的豪华邮轮进行耐波性数值模拟。耐波性的模拟在造波方式上采用速度入口输入式造波，对不同波高和不同浪向下的邮轮运动进行预报和总结。 结果 评估发现，目前设计得到的邮轮船模在最大航速、波高为0.062 5，0.1和0.15 m工况下基本符合船舶舒适性要求；在设计航速下、波高为0.225 m、迎浪工况下符合船舶安全性要求。 结论 在完成计算的工况下，邮轮的船型设计符合船舶耐波性评估标准中的安全标准和舒适性标准。
2022, 17(2): 63-72.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02169
摘要:
目的 为了降低船体在波浪中的阻力并改善其耐波性，将给船体添加合适的附体，如减摇鳍和压浪板。 方法 首先，对仅在船艏添加减摇鳍和在船艉添加压浪板，以及在船艏、船艉均添加附体的3艘船采用黏流求解器naoe-FOAM-SJTU进行数值计算，并将这3艘船各自的阻力及纵摇与未添加附体的KCS船体进行对比；然后，通过改变减摇鳍宽度与压浪板长度得到30艘样本船，且对各样本船进行特定工况下的水动力性能评估；最后，根据各变形船的数值计算结果建立Kriging模型，依据该模型，利用遗传算法达到关于船体总阻力及纵摇幅值的Pareto前沿，再从中选取3艘典型的优化变形船进一步予以验证分析。 结果 结果显示，优化后的KCS船体在一个遭遇周期内纵摇幅值和平均阻力最大降幅分别达12.7%和12.5%。 结论 研究表明，在迎浪工况下，通过为KCS船体添加压浪板和减摇鳍，以及针对附体主尺度的优化，可以有效降低其在波浪中的总阻力，优化纵摇幅值。
2022, 17(2): 73-80.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02123
摘要:
目的 两方程模型是RANS工程计算中常用的湍流模型，其中SST k-ω湍流模型具有良好的壁面距离自适应性和逆压梯度流预报能力。然而，湍流模型构造过程中引入的经验性参数使得湍流模型不具普适性, 为此，研究采用引入流动控制参数的方法提高湍流模型对船舶流场的适用性。 方法 在经典SST k-ω湍流模型的基础上，GEKO（Generalized k-ω）湍流模型通过引入流动分离参数CS和旋转修正参数CRC分别控制流动分离强度和流动旋转效应，以提高湍流模型对各类流动的适应性。针对JBC船型，采用SURF程序对其流场进行数值模拟并与试验结果进行对比，以考察不同设置下新参数对船体阻力、伴流场和压力分布的影响。 结果 计算结果表明，与经典SST k-ω湍流模型相比，GEKO湍流模型中CS和CRC的设置会影响到JBC船型的阻力预报及伴流场预报。 结论 湍流模型的参数化修正具有提高湍流模型适应性和精确度的潜力，对湍流模型工程应用改进具有参考价值。
2022, 17(2): 81-90.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02183
摘要:
目的 研究随机激励条件下矩形液舱内的瞬态效应、不同谱峰频率与有义激励振幅对液舱晃荡的影响。 方法 采用计算流体力学（CFD）方法建立数值模型，通过与线性势流解析解和实验数据进行对比，验证所提数值模型的可靠性。 结果 结果显示，随机激励瞬态效应对液舱晃荡自由水面变化有显著影响，通过施加缓冲函数可以较快地获取稳定结果；当激励谱谱峰频率接近液舱晃荡固有频率时，液舱晃荡波高响应谱的能量主要集中在液舱的固有频率处，而当激励谱谱峰频率远离液舱晃荡固有频率时，液舱晃荡波高响应谱的能量主要集中在谱峰频率附近；随着激励谱有义振幅的增大，液舱晃荡响应相对于线性波（偏离度为0）其振幅偏离度增大，液舱的非线性显著增强。 结论 对于随机激励的模拟，尤其是激励频率远离固有频率时，对激励历时线进行缓冲函数处理非常有必要；当谱峰频率远离一阶固有频率向更高频移动，在接近第i阶固有频率时，该频率处的峰值将占主导。
2022, 17(2): 91-97.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02299
摘要:
目的 为了准确定位导管桨在运行时流动损失发生的位置与损失大小，从能量角度对导管桨的流动损失特性进行分析。 方法 通过求解雷诺时均N-S方程并结合熵产理论，对导管桨在不同转速与进速条件下进行三维定常模拟研究，据此对导管桨进行加装毂帽鳍的优化改进。 结果 结果表明：在相同转速下，黏性耗散熵产值随进速的增大而增大，而湍流耗散熵产值随进速的增大而减小；在相同进速下，黏性耗散熵产值和湍流耗散熵产值均随转速的增大而显著上升；不同工况条件下的湍流耗散熵产的占比均大于黏性耗散熵产，导管桨的不可逆流动损失的主要原因在于湍流耗散；导管桨的流动损失区域主要位于导管后缘附近区域和桨毂后方，其中桨毂后方所形成的大范围的毂涡区正是流动损失的高位集中区。此外，改进后的导管桨能够显著改善桨尾部的涡流分布，降低由毂涡所引起的流动损失。 结论 研究揭示了导管桨运行时流动损失的特点，并准确定位了流动损失集中区，结果可为导管桨节能优化设计及流动损失识别分析提供新的思路。
2022, 17(2): 98-108.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02236
摘要:
目的 针对外界复杂干扰下水下机器人三维轨迹精确跟踪控制的问题，提出一种基于有限时间扰动观测器的非奇异终端滑模控制方法。 方法 设计非奇异终端滑模轨迹跟踪控制器，保证跟踪误差在有限时间内精确收敛到零。在外界多维度时变干扰下，设计有限时间扰动观测器，提高系统的抗干扰能力。 结果 利用Lyapunov函数证明所设计控制策略可以有限时间稳定。采用MATLAB进行仿真实验，在阶跃扰动下与反步滑模控制方法仿真对比，表明所提方法可实现轨迹的精确跟踪。 结论 研究结果可为水下机器人的三维轨迹精确跟踪提供解决思路。
2022, 17(2): 109-118.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02271
摘要:
目的 针对工程实践中潜器固定压载敷设存在工作量大、随机性强、结果不优的难题，考虑将广泛用于函数寻优的智能算法引入这一领域，提出一种基于遗传算法的潜器固定压载敷设方法。 方法 首先，对典型潜器固定压载敷设横剖面进行研究，通过有限元方法的逆向思考，构建其等效的简化数学模型，并提取约束函数和目标函数；然后，结合遗传算法进行寻优计算，得到重心较优的固定压载敷设方案；最后，构建不同参数的多个算例进行分析验证。 结果 结果显示，在相同条件下，所提的较好的寻优方案相比一般方案（相当于人工方案）其重心下降约23%，可以很好地同时平衡纵向力矩与横向力矩。 结论 研究表明：所提的模型简化和寻优方法可以有效提高敷设的工作效率，改善最终方案的重心效果；所总结的敷设原则对工程实践有参考价值。
2022, 17(2): 119-124.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02293
摘要:
目的 旨在解决舰船等级修理周期长的问题。 方法 结合舰船修理周期管控特点，基于关键链（CC）技术开展舰船等级修理周期管控的应用研究。通过设置缓冲区来解决修理周期的制定、实施和监控中可能遇到的问题，建立基于关键链技术的舰船修理周期管控模型，并通过实际案例验证该模型的可行性和有效性。 结果 结果表明，在保证舰船修理质量的前提下，运用关键链技术将某舰主机大修周期缩减了近63%。 结论 将关键链技术应用于舰船等级修理周期管控，不仅丰富了其理论体系，而且对于优化舰船修理周期管控、提高舰船在航率具有重要意义。
2022, 17(2): 125-134.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02335
摘要:
目的 针对过去对I型金属夹芯板的极限强度评估不完善的问题，提出一种采用 BP人工神经网络的方法来定量确定各相关参数对I型金属夹芯板极限强度的影响。 方法 首先，采用非线性有限元法研究I型金属夹芯板在面内轴向压缩载荷条件下的极限强度；然后，构造BP神经网络以对不同面板柔度系数βp、腹板柔度系数βw和梁柱柔度系数λ下I型金属夹芯板的极限强度进行预测；最后，提出采用人工神经网络权值和偏置法预测I型金属夹芯板极限强度的公式。 结果 针对所计算的算例尺寸，显示采用BP神经网络方法的极限强度预测的均方差MSE和相关系数R分别为0.001 2和0.981 8，所构建的神经网络模型具有较好的预测精度，最大误差不超过10%。 结论 所得结论可为I型金属夹芯板在船体结构中的应用提供参考。
2022, 17(2): 135-141.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02240
摘要:
目的 上层建筑会参与船体总纵弯曲，从而导致特殊部位的结构产生应力集中现象，对舰船结构安全造成威胁，而大尺度钢模试验则能较为真实地反映上层建筑的结构响应特征。 方法 为此，以某舰艏楼上层建筑为研究对象，通过对主船体进行结构等效简化，设计包含整个上层建筑和主船体在内的大尺度舱段缩比钢质模型，并开展中拱弯曲下的结构强度模型试验。 结果 试验结果和有限元计算结果的对比分析表明，在目标舰上层建筑舷侧开口群角隅，以及上层建筑侧壁与主船体连接的圆弧过渡段上，均存在明显的应力集中现象，上层建筑参与总纵弯曲的有效度为0.315。 结论 研究成果可为目标舰上层建筑局部结构加强或优化设计方案的制定提供参考，所建立的船体模型简化设计方法也可为舰船大尺度钢模试验模型的设计提供参考。
2022, 17(2): 142-147.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02237
摘要:
目的 Q690高强度钢作为半潜式起重拆解平台的特殊部位用钢，评估其焊接接头的断裂强度，是研究平台结构断裂力学行为及运营寿命的基础。 方法 首先，对Q690高强度钢及其对接接头进行轴向拉伸试验，获得对应的应力−应变曲线；然后，基于GTN模型，构建Q690高强度钢及其焊接接头的拉伸断裂曲线方程，其中GTN损伤模型的计算参数通过穷举法及粒子群法获得。 结果 结果显示，优化的GTN损伤模型计算参数可以较为精确地评估Q690高强度钢及其焊接接头的断裂性能；基于粒子群的启发式搜索算法在保证精度的同时能有效提升计算效率。 结论 焊接产生的微观缺陷及残余应力可以用于阐述Q690高强度钢断裂性能与其对接接头断裂性能的区别，将影响到GTN模型参数的变化趋势。
2022, 17(2): 148-155.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02256
摘要:
目的 由于直接运用嵌套差分进化算法求解区间不确定性稳健优化问题十分耗时，提出一种能够减少耗时函数调用次数的稳健性设计优化方法。 方法 该方法利用临界距离内已经精确计算过的个体响应值的信息近似预测其他个体响应值，以此近似评估个体稳健性指标；利用进化过程中逐步扩充的精确个体响应值的信息，选择性地重新评估已往个体的稳健性，并根据评估误判率自适应调整临界距离。 结果 2个数学算例和1个工程算例的验证结果表明，提出的算法在最优目标误差小于2.5%时，节省了94%以上的计算资源。 结论 所提方法能够结合既往优化知识，极大地减少精确计算内外层个体响应值的次数，实现个体稳健性评价精度和成本的自适应动态平衡，为区间不确定性稳健设计优化提供一种新的思路和方法。
2022, 17(2): 156-164.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02306
摘要:
目的 由于船体结构的复杂性，传统优化方法容易出现陷入局部最优、求解速度偏慢的问题。 方法 基于自适应变异粒子群算法（AMPSO）、BP神经网络、遗传算法（GA），结合Isight/Nastran设计的正交试验方法，提出AMPSO-BP-GA结构优化方法，然后分别以十杆桁架和跳板结构的优化作为算例，验证所提优化算法的准确性和可行性。 结果 计算结果表明：在相同的约束条件下，经AMPSO-BP-GA方法优化后，十杆桁架结构重量为2 272.1 kg，比其他方法优化后的结构重量更轻；跳板重量减少了33.3%，对比GA-BP-GA方法和PSO-BP-GA方法分别减少25.4%和17.9%，显示AMPSO-BP-GA方法的优化效果更佳。 结论 AMPSO-BP-GA方法针对结构轻量化的优化效果更佳，可为船舶结构优化设计提供参考。
2022, 17(2): 165-172.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02232
摘要:
目的 旨在解决复杂加筋组合壳结构缩尺模型的声振试验结果难以准确换算至原型的难题，分析两者的声振相似规律，为水下复杂加筋壳结构声振缩尺模型的试验研究提供依据。 方法 使用面单元模拟加筋方法构建复杂锥−柱组合壳模型及其缩尺模型，基于有限元−边界元法（FEM-BEM）混合方法，计算模型壳体的声振响应，并结合加筋圆锥壳模型试验，验证采用上述方法计算复杂组合壳声振响应的准确性，系统研究复杂组合壳的声振相似规律。 结果 结果表明：在相同的模型材料参数、边界条件和激励力下，复杂组合壳的模态频率与缩尺比成反比，对应频率的模态振型相同；在相同的激励力下，复杂组合壳的振动响应与缩尺比成反比，其声压与缩尺比和场点距离的乘积成反比；缩尺模型与原型的水下声辐射效率及声压指向性相同。 结论 在模型相似条件下，复杂组合壳结构表现出了良好的声振相似规律，满足相似条件下采用缩尺模型试验研究组合壳原型结构的声振特性要求。
2022, 17(2): 173-182.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02208
摘要:
目的 旨在研究网架箱体浮筏与潜艇艇体之间的耦合关系，以提出增强此耦合系统隔振效果的设计方法。 方法 首先，分别对耦合系统和独立的浮筏及艇体结构进行模态分析，比较耦合系统中的浮筏结构与独立浮筏结构、以及艇体结构与独立艇体结构的模态振型；然后，研究浮筏面板板厚和隔振器刚度对所提耦合系统全频段隔振效果的影响。 结果 结果表明，耦合系统中的浮筏与独立的浮筏相比，两者的固有频率、振型和隔振效果均相差不大；增大面板厚度和减小下层隔振器刚度都能够提高耦合系统的隔振能力。 结论 研究结果说明，在此耦合系统结构中，浮筏与艇体相互影响较小，是一种弱耦合关系。
2022, 17(2): 183-189, 205.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02323
摘要:
目的 碳纤维复合材料(CFRP)螺旋桨具有轻质高强、低振动、低噪音、耐腐蚀、抗疲劳等优势。为了准确获知CFRP螺旋桨桨叶在水动力载荷下的变形和应变，提出一种水下运转状态下CFRP螺旋桨动应变在线测试方法。 方法 将光纤光栅(FBG)传感器预埋于CFRP螺旋桨，搭建CFRP螺旋桨水下动应变测试系统，设置2类测试工况：进速为0 m/s，转速从50~400 r/min依次增加；转速保持427 r/min不变，进速从0~1.6 m/s依次增加。通过FBG传感器采集上述2类工况下CFRP螺旋桨的动应变数据，对动应变数据进行时域和频谱分析。 结果 结果表明，CFRP螺旋桨上各测点的动应变特征频率一致，且与转速相关；各测点的动应变峰值取决于测点位置，即螺旋桨的结构力学特征。 结论 实现了CFRP螺旋桨在水下运转状态下的动应变在线测试，测试结果合理可靠，可为CFRP螺旋桨的理论设计和分析提供重要的实证依据，对研究螺旋桨振动噪声和水动力性能具有重要意义。
2022, 17(2): 190-197.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02359
摘要:
目的 针对多分量、强背景噪声下滚动轴承故障特征提取困难的问题，提出一种将改进傅里叶模态分解（MFMD）和频带熵（FBE）分析相结合的滚动轴承故障特征提取方法。针对傅里叶分解（FDM）在强背景噪声下边界频率偏移和过分解等问题，提出频带熵和包络谱相结合的敏感频带和敏感模态分量选取方法。 方法 首先，通过FBE分析选取频带熵区域的极小值，将其作为敏感频带的中心频率并确定敏感频带边界；然后，在敏感频带区间内对信号进行带限傅里叶模态分解，从而获得若干个相互正交的傅里叶本征模态函数（FIMF）及其边际希尔伯特谱；其次，根据FIMFs与原信号频带熵的区域从属关系，选取可以反映故障特征的敏感FIMFs；最后，对所选取的FIMFs进行包络谱分析并提取故障特征。 结果 轴承仿真和实验结果表明，该方法可以实现轴承故障的精确诊断。 结论 研究成果可为滚动轴承的健康状态评估提供参考。
2022, 17(2): 198-205.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02341
摘要:
目的 为了获取燃燃联合动力（COGAG）装置在快速并车解列过程中的冲击载荷及轴系动态响应，提出一种理论计算方法。 方法 根据同步自动换挡（SSS）离合器啮合过程中各部件的力学关系，建立离合器的动力学分析模型，并开展燃燃联合动力装置并车过程的动力学仿真和台架实验。 结果 仿真结果表明：在阻尼油腔作用的时刻，离合器螺旋花键上产生了明显的扭矩冲击，同时使离合器两端轴系产生了很强的扭矩动态响应；离合器棘轮棘爪位置的随机性将导致扭矩冲击峰值和轴系动态响应在一定范围内波动。台架实验验证了并车冲击载荷计算方法的正确性，其最大和最小扭矩的响应幅值与理论计算偏差分别为3.56%和8.86%。 结论 对于燃机快速并车过程中的扭矩冲击影响，研究成果可为燃燃联合动力装置的运行安全性评估提供参考。
2022, 17(2): 206-211.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02336
摘要:
目的 针对船舶桨轴系统的纵向振动控制问题，提出纵向双级隔振技术方案。 方法 建立桨轴纵向双级隔振系统的振动数学模型，分析质量比、刚度比、阻尼比等设计参数对系统振动特性的影响，并以某船桨轴系统为例进行设计优化验证。 结果 研究结果表明：在给定质量比或刚度比条件下，双级隔振系统可以实现最低固有频率比控制；当阻尼比\begin{document}$ {\xi _1} $\end{document} ![]()
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结论 该设计参数优化方法可为船舶桨轴系统纵向振动控制提供理论参考。
2022, 17(2): 212-219.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02295
摘要:
目的 为了提升燃气轮机的工作性能，开展变几何涡轮蛤壳状导叶的气动性能研究工作。 方法 以某典型变几何涡轮导叶为原型，构建导叶压力侧固定且吸力侧旋转的涡轮蛤壳状导叶模型。基于剪切应力传输（SST）模型进行数值模拟，分析涡轮蛤壳状导叶和普通变几何涡轮导叶在不同工作状态下的参数变化规律。 结果 计算结果表明：当导叶旋转角为+3°~–3°时，涡轮蛤壳状导叶的气动性能具备一定优势，其流量更大且总压损失系数更小；当导叶旋转角超过+3°时，其流量增幅将明显减小，甚至出现停止增长或负增长的趋势；当吸力面的旋转角由负角度逐渐增加到0°时，总压损失系数将逐渐减小；当旋转角大于0°时，总压损失系数将随着旋转角的增加而增加。 结论 涡轮蛤壳状导叶可以在一定程度上改善涡轮的气动性能。
2022, 17(2): 220-227.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02379
摘要:
目的 针对目前尚无一套完整的方法来阐述潜艇装备拖曳声呐的总体工程设计问题，对此问题的脉络进行梳理，系统性地提出总体工程设计要点。 方法 从传感系统及收放系统两个方面，在文献研究的基础上，深入阐述潜艇拖曳声呐装舰的工程问题，例如拖曳声呐设计方案的选择（拖曳声呐数量、传感元件类型、拖缆长度）和收放装置的设计（卷盘、排缆、导管、驱动形式以及释放口位置选取等）。 结果 通过研究，提炼得到了拖曳声呐适合安装到潜艇上的基本流程、方法和工程计算公式（例如拖缆长度计算）。 结论 潜艇总体设计师可以灵活运用相关工程设计要点，结合潜艇的实际状态和拖曳声呐硬件技术特点，找到诸多性能元素之间的平衡点，从而设计出更优的拖曳声呐装艇方案。
2022, 17(2): 228-232.
doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02296
摘要:
目的 波形分集技术是一种有效对抗距离假目标干扰的舰载雷达抗干扰的措施，但在强干扰环境下信号失配产生的较高旁瓣依然会影响雷达探测性能。因此，为了能够更好地抑制大功率距离假目标的干扰，提出一种基于字典学习的干扰消除方法。 方法 首先，建立与目标和干扰信号对应的初始化字典；然后，将选取的原子与初始化字典生成自相关矩阵模板，采用非齐次线性均方估计求得匹配系数，再通过模板与匹配系数分别构建目标和干扰对应的近似准Karhunen-Loèv变换基；最后，利用凸优化算法实现目标和干扰信号的分离与恢复。 结果 仿真试验结果表明，所提方法可以在干信比30 dB时有效对抗一个或多个距离假目标的干扰。 结论 相较于传统雷达波形分集技术，该方法在高干信比环境下依然保持良好的抗干扰性能，可用于舰载雷达对抗大功率距离假目标干扰。
