2007年 第2卷 第3期
基于有限元及边界元法,运用有限元计算软件ANSYS和声学软件SYSNOISE,通过对圆柱壳体结构形式(耐压壳板的厚度、肋骨的布置)的改变,分析了结构形式对水下结构辐射噪声的影响,找到了结构型式改变对其结构辐射噪声的影响规律。同时研究了圆柱壳不圆度对结构振动和声辐射的影响,结果表明圆柱壳不圆度的存在,一定程度上加强了水下结构的振动,且壳体截面的不圆度越大,结构的辐射声功率越大。这对降低水下航行体的噪声具有重要研究价值。
针对舰船中比较典型的静不定隔振系统,建立了柔性基础上安装4个隔振器的隔振系统物理模型。对隔振器采用杆梁模型建模,隔振上层设备采用刚体模型,导出了静不定隔振系统的动力控制方程。使用振动功率流方法对隔振系统进行了功率流分析 ,并利用Matlab进行编程计算,计算结果表明杆梁模型隔振器对上下两端的功率流的减少有明显效果,隔振器的内部共振特性对隔振系统振动功率流具有显著的影响。对主要设计参数进行了讨论,得出了具有工程指导意义的结论。
根据潜艇防腐治理研究的需要,研究设计了潜艇尾部螺栓连接可拆式非水密结构,并采用有限元法与模型试验对比分析的方法对该结构进行了阻抗特性分析,同时研究了螺栓间距对结构阻抗特性的影响。研究结果表明,焊接改为螺栓连接对结构阻抗特性影响不大,螺栓间距的改变对结构阻抗特性的影响不明显。探讨了用有限元法进行动力分析时螺栓连接的模拟方法,为分析同类问题提供参考。
支持向量机是基于统计学习理论框架下的一种新的通用机器学习方法,是一种处理非线性分类和非线性回归的有效方法。采用支持向量机回归算法对船型主要要素进行建模,并与常规的回归建模方法进行比较。同时应用实例进行论证,估算结果证明了这种支持向量机回归算法在船型要素建模预测中的有效性和实用性。
水下环肋和舱壁加强圆柱壳是潜艇、鱼雷和各种水下航行器的主要结构,对其振动声特性的研究具有重要意义。基于Flügge方程和Helmhohz方程,考虑了肋骨、舱壁与壳体的4种作用力和力矩,利用周期结构理论的空间简谐分析方法,探讨了不同环肋参数和舱壁参数对圆柱壳受激振动输入功率流的影响,可为此类结构的工程设计提供参考。
首先利用ANSYS程序分析了潜艇内部弹、刚性连接平台在受到静载荷和谐响应激励作用下的响应,然后利用LS-DYNA对潜艇典型舱段在受到水下近场爆炸冲击作用时弹、刚性连接平台的响应进行了研究,并进行了弹、刚性连接平台的静动态响应对比分析。
运用多级模糊综合评判的方法对潜艇的操纵性进行评价。根据潜艇操纵性的原理确定评价因素集,运用模糊层次分析法确定了各因素集的权重集,采用岭形分布隶属函数确定单因素评判矩阵,进行多级模糊评判确定最终评价结果。应用多级模糊综合评判的方法评价潜艇的操纵性,既简单科学,又易于在计算机上编程实现,具有很高的工程实用价值。
潜艇的声隐身问题一直是研究的热点,各种新的声学材料和结构不断涌现。首先对复合材料在潜艇声隐身结构中的应用情况进行了分析,对其材料、结构形式、作用效果等方面进行了详细阐述,提出了夹芯吸声复合材料作为水下声隐身结构的发展趋势。然后利用数值计算的方法,对夹芯复合材料的声学性能进行了分析,得到了夹芯复合材料各层材料参数,如厚度、声特性阻抗和损耗等对声学性能的影响规律。最后,评估了典型局部结构壳板应用夹芯复合材料后的力学性能和声隐身性能。结果表明,潜艇非耐压结构的壳板采用夹芯复合材料可以满足结构的力学要求,与钢结构相比声隐身能力得到提高。
以1500t海监船为例,对单桨单舵船的舵型、舵面积等参数的选取,桨、舵的相对位置与双桨双舵高速船的区别进行了研究及比较,同时对该船型的偏航原因进行分析及对纠正偏航提出改进措施。
为找出舰船设备的潜在问题或薄弱环节,从而保证舰船的战斗力;以及为避免由于对设备的抗冲击性能不了解即进行冲击试验可能对设备造成的损坏,抗冲击数值模拟分析对于舰用设备是必要的。对舰用齿轮箱抗冲击能力进行时域数值模拟,使用MDT软件建立齿轮箱三维几何模型,利用HyperMesh软件进行前处理以及有限元网格划分,并将有限元模型导入ABAQUS软件,对齿轮箱抗冲击能力进行时域计算。分析数值模拟结果得到了齿轮箱典型部位处冲击响应,总结了齿轮箱抗冲击的一些规律,并找出了齿轮箱结构抗冲击的薄弱环节,为齿轮箱结构优化设计提供了参考。
直流电网发生短路故障时其短路电流巨大,可能超过现有保护设备分断能力,利用超快速开关技术,设计出一种新型的直流短路限流装置,阐述了其工作原理,研制出实验样机,完成了大电流分断实验,实验结果表明该型限流保护装置能有效抑制短路电流。
主要对现有规范中的整桨静平衡方法进行了拓展,给出了通过试验数据计算静平衡用工艺装置的心轴的摩擦力矩和整桨的偏心距的方法,弥补了原有规范中方法的不足,并给出了三叶至七叶螺旋桨的具体计算公式,方便工程技术人员的具体应用。
根据现代船舶机务管理的现状和发展的趋势,对船舶机务管理信息系统功能与业务流程进行了系统的分析,并结合J2EE框架的技术特点,提出了以高效、安全为基础的系统设计思想。基于层次化组件模式的J2EE平台的技术优势,率先提出了将系统的业务逻辑和底层实现技术分离出来,从而大大提高了船舶机务管理信息系统的可伸缩性、可扩展性、易开发性和易维护性。
分析船舶冷藏系统热负荷的特点,尤其针对大型水面船舶冷藏系统热负荷的复杂性,研究热负荷计算方法,编制船舶冷藏系统热负荷计算程序代替手工计算,大大提高设计效率和质量。
建立一种变速恒频恒压发电系统模型,此发电系统适用于采用电力推进的船舶。该系统以双馈电机为主发电机,同步电机作为励磁机,不仅对电网中的无功功率冲击做动态补偿,改善电网的工作状况,而且功率较大,使整个发电系统尽可能简单,可靠。
针对舰船RCS模型测试预估中远场条件难以实现的问题,介绍和讨论了几种远场条件模拟方法,初步探讨了各自的优缺点和技术可行性,并分别分析了每种方法的技术原理和实施途径,为我国舰船RCS预测技术的发展提供参考。
根据“赤水河航运新船型研究”科研项目的要求,研究并设计出赤水河航运的新船型。对设计的新船型进行了快速性能试验,同时选定了赤水河现有的1艘优秀机动驳作为对比船进行快速性能试验。两船试验结果对比表明新船型的阻力性能、推进性能优于对比船。在相同主机功率条件下,设计船的预报航速高于对比船。
国内在磁场时域测量方面侧重于单频磁场的测量,宽频磁场三维时域波形的测量研究少见报道。在三维磁阻传感器HMC1053的基础上,研制了一种适用于低频磁场的测量装置,可以直接读取空间宽频磁场的三维时域波形,并且设计了适用于HMC1053的置位/复位电路,提高了仪器的可靠性和准确度。最后对通电长直导线周围的磁场进行实验测量,给出了数据和图形。
垂向可调尾板是设于某类型船舶尾封板水线以下,能实时调整该类型船舶航行姿态,使之在该航速下具有最佳阻力及运动性能的机构。对此尾板进行了有限元分析,采用ANSYS CFD模块对尾部流场进行了模拟,并对尾板结构强度进行校核,并将此结果与经验公式结果进行对比分析,提出了优化设计的途径。