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2009年  第4卷  第3期

隔声去耦瓦抗冲击性能数值研究
汪玉, 钱德进, 曾令玉, 姚熊亮
2009, 4(3): 1-7. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.001
摘要:

在水下结构表面敷设隔声去耦材料是应用最广泛也是非常有效的一种提高水下航行器隐身性能的方法。但由于隔声去耦瓦含有空腔的特殊结构形式,该空腔结构形式在受到爆炸冲击波时,腔体将产生变形并吸收能量,这必然会对水下航行器的抗冲击性能产生影响。基于有限元法,通过改变敷设在结构表面的隔声去耦瓦性能参数(包括空腔结构形式、空腔尺寸及材料厚度等),采用ABAQUS大型非线性动力学分析软件,对隔声去耦瓦空腔结构变形与冲击波能量吸收之间的关系进行了研究,得到了隔声去耦覆盖层空腔结构变形、速度及加速度与冲击波能量吸收之间的关系,并在此基础上,给出兼具抗冲和隔振功能的声学覆盖层结构设计建议。结果表明在声学覆盖层满足结构减振降噪要求情况下,建议尽量减小声学覆盖层的腔体形状。

内覆防水吸声层的海水消声器声学性能计算
周海波, 李天匀, 朱翔, 田华安
2009, 4(3): 8-12. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.002
摘要:
对内部进行了防水吸声处理的海水消声器进行了声学计算,提出了分析此类问题的数值仿真方法:首先运用分层媒质理论对含空腔防水吸声层的声学性能进行计算,利用ANSYS建立海水消声器的三维有限元模型,导入SYSNOISE软件中并将防水吸声层的吸声系数及表面声阻抗作为边界阻抗计算消声器内部声场的声压分布以及传递损失。对某内覆防水吸声层的海水消声器的声学特性进行了数值计算和分析,研究结果对提高含防水吸声结构海水消声器的降噪效果具有重要意义。
半潜船完整稳性的初步研究
陈伟, 宗智, 林哲, 郝威巍
2009, 4(3): 13-17,23. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.003
摘要:

和其它类型船相比,半潜船的工况更复杂,船舶型线和用途也很特殊,使得稳性问题成为设计中一个重大的挑战。但目前还没有针对该类船舶的稳性规范,对该类船型开展稳性研究很有必要。通过1艘改装半潜船的稳性计算,发现航行状态下半潜船稳性特征与江船类似。而在下潜状态下,稳性随吃水增加而有所好转,在货物甲板出入水时稳性最差,此时可以采用纵倾来改善稳性。同时建立了依据完整稳性的船舶装载能力的数学模型。

水下爆炸冲击载荷的一种新型算法研究
陈娟, 许永秋, 姚熊亮, 位莎
2009, 4(3): 18-23. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.004
摘要:

近年来,越来越多的研究者都重视使用计算机的数值模拟对水下爆炸进行研究。水下爆炸包含了一系列复杂的物理过程,如大变形、高度非均匀性、可变形边界和自由表面。对于传统的基于网格的数值方法,水下爆炸问题的模拟是一项非常具有挑战性的工作。介绍了无网格光滑粒子流体动力学(SPH)方法在水下爆炸模拟中的应用,并且提出了处理固壁和物质交界面的算法,给出了水下爆炸过程具有代表性瞬间的压力分布、速度分布以及气泡的演变和脉动,为舰船水下爆炸冲击载荷的计算提供了一种新型有效的研究方法。

深V型滑行艇静水阻力性能影响因素研究
岳国强, 姚朝帮, 董文才
2009, 4(3): 24-27,37. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.005
摘要:

基于深V型滑行艇的系列模型阻力试验数据,比较系统地分析了深V型滑行艇静水阻力的影响因素,研究了阻力、浸湿面积、浸湿长度以及航行纵倾角随折角线长宽比、重心纵向位置、负荷系数、艇底斜升角等因素的变化规律,指出在舯部斜升角保持24.6°不变的前提下,艇底艉部横向斜升角为10°左右时滑行艇静水中的阻力性能较优,进一步增加增升角度对静水阻力性能不利。

潜艇实艇阻力预报方法研究
吴方良, 吴晓光, 马运义, 许建, 何汉保
2009, 4(3): 28-32. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.006
摘要:

分析潜艇阻力预报的方法和特点,采用数值计算方法对SUBOFF潜艇的主艇体模型和全附体模型在不同雷诺数条件下进行三维粘性流场数值模拟,将低雷诺数条件下的计算结果同试验结果进行比较,验证了计算方法的可靠性;通过对计算结果的分析,获得潜艇粘压阻力系数随雷诺数变化的规律,对潜艇实艇阻力预报提出一些建议。

舰船总体区域设计技术研究
张平, 洪伟宏
2009, 4(3): 33-37. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.007
摘要:

通过分析舰船总体功能,开展了舰船总体区域划分,给出了总体区域划分、分段区域划分的设计准则;从技术和管理角度阐明了区域设计的控制过程,并就区域施工设计向生产设计的信息传输进行了分析,给出了自动转化方案,为区域设计向区域建造的转化提供了技术基础。同时,在文中提出了模块化对象封装设计方法应作为舰船总体区域设计中的重点予以关注。

船舶结构碰撞相似律的数值研究
张维俊
2009, 4(3): 38-41,61. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.008
摘要:

针对船舶耐撞特性研究问题的特点,提出进行结构碰撞相似律研究的必要性和重要性。利用相似理论分析了碰撞过程的相似参数,建立了船舶结构耐撞性研究中的相似律关系。在此基础上以平板结构撞击特性研究为计算模型,应用显式有限元程序MSC/Dytran对满足比例关系的撞击过程进行数值仿真计算。计算结果表明,原型与比例模型的撞击响应特性符合相似律。考虑到船用材料的率相关性,针对相似加筋圆柱壳结构进行撞击比较分析,认为由于高强度低合金结构钢的率效应不敏感,且撞击载荷速度较低,相似律仍然成立。

舰船球鼻首结构试验研究
陈斌, 李源源, 陈炜, 朱泉
2009, 4(3): 42-44. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.009
摘要:

作为船体中比较特殊的双曲结构,舰船首部的球鼻首相关的结构试验规范很少。为探索试验方法,开展了一系列的实物试验研究,通过合理实施途径进行试验,得到直接测试数据,并验证设计的合理性。针对舰船球鼻首进行的3项试验:静态压力试验、抛落试验和爆炸试验,介绍了试验前的准备工作、测点布置、过程和响应情况,为特殊结构的设计和试验规范的制定打下基础。

潜射导弹发射装置发射时的结构动力学分析
李兵尚, 丁浩杰, 姚勇, 冀海燕
2009, 4(3): 45-48,65. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.010
摘要:

导弹水下发射产生巨大的反冲击力,引发潜艇本体以及发射装置的强烈振动,对发射装置的结构强度、筒内导弹的安全和下一枚导弹的发射产生不可忽视的影响。基于结构动力学基本理论和有限元法,分析了系统发射时的振动特点、问题难点和外载荷情况。对潜射导弹发射装置结构动力学模型进行有限元计算做了理论分析和方法步骤的探讨,基本解决了系统建立思路问题。

船用通风机减振降噪的探讨和实验研究
袁东红, 谢军龙
2009, 4(3): 49-51. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.011
摘要:

船用通风机的性能、噪声和振动是衡量风机好坏的重要指标。性能关系到通风效果,噪声和振动关系到船员身体健康、工作效率和安全性。本文首先对船用通风机从进口到出口进行了整体模拟,并在此基础上对叶轮和蜗壳进行了优化设计,使之合理匹配,从而提高风机性能,并从源头上降低空气动力噪声。实验结果表明,与原型机相比,改进之后的风机在设计工况处噪声值降了5dB。同时,本文还通过减小叶轮的偏心距来进行减振研究,使通风机组的结构噪声比原型机下降2dB。

舰船RCS整形设计中的电磁分析
宋东安, 邢芳, 温定娥, 张崎
2009, 4(3): 52-55. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.012
摘要:

减小舰船雷达散射截面(RCS)需要对舰船进行整形设计。本文从分析舰船典型结构——金属板的RCS与雷达波的入射角、频率及几何尺寸的关系出发,采用物理光学法导出了金属平板RCS与倾斜角的理论公式,确定了在单频点或多频点对平板进行雷达隐身设计的最佳倾斜角,通过具体实例说明了在舰船整形设计时,采用本文给出的计算公式可以对舰船的RCS和舱室容积进行折衷设计。结论对舰船雷达隐身设计具有指导意义。

基于虚拟现实技术的舰船虚拟消防训练系统体系架构研究
常壮, 邱金水, 张秀山
2009, 4(3): 56-61. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.013
摘要:
在建筑式仿真系统中实装开展的船舶消防训练,其灾害模拟程度不高、训练效果不明显,因而很难更好地评估消防员的灾害处置能力并提供决策辅助。基于虚拟现实技术的舰船虚拟消防训练系统通过将环境、灾害、训练策略等模型化,较好地解决了灾害模拟逼真度、仿真训练实效性等问题,为火灾模拟、消防训练、决策和评估提供了可靠途径。本文介绍了虚拟现实技术在船舶消防训练中的应用,讨论了船舶虚拟消防训练系统的体系框架结构,并对系统的5个底层模型及其建立方法进行了研究和探讨。
基于贝叶斯网络的声呐系统战场损伤评估及修复模型
孙开艳, 刘旺锁, 王平波
2009, 4(3): 62-65. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.014
摘要:
为了解决战场环境下的声呐系统损伤评估及修复(SSBDAR)问题,本文研究了战场损伤评估及修复模型。针对舰艇声呐系统战场损伤评估的因果推理特性,建立了基于贝叶斯网络的战场损伤评估模型,提出了基于贝叶斯网络的评估流程,给出了基于贝叶斯网络的评估决断算法。该模型利用贝叶斯网络对各评估修复节点进行分析,能够解决损伤信息不确定性,而且充分利用舰艇声呐系统各节点的损伤信息,提高了模型评估及修复效率,是解决舰艇声呐系统战场损伤评估及修复问题的一个有效途径。
基于Web的机舱远程监控系统设计
姚斌, 庞之洋, 梁述海
2009, 4(3): 66-69. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.015
摘要:
使用基于Web的监控技术实现机舱设备的远程监控与管理是当前船舶自动化发展的趋势。本文把基于Web的网络技术应用到船舶机舱设备远程监控和故障诊断领域,提出了利用LabVIEW的Web发布工具实现远程监控的系统方案,给出了该系统的基本结构、功能、硬件组成和利用LabVIEW实现Web发布的具体方法。远程用户通过Web浏览器可对现场监控机发出监控指令,获取机舱设备的状态参数。当出现异常数据本船无法判别时,可通过远程故障诊断系统进行在线诊断。
水面舰艇弹库空调通风计算研究
王洋, 张轩, 董茂盛
2009, 4(3): 70-73. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.016
摘要:

水面舰艇弹库是属于DDA危险区域(易失火或爆炸),其安全性不仅关系舰艇的战斗力,还关乎舰艇的生命力。弹库空调通风设计是弹库设计的一项重要内容。弹库的空调通风计算非常复杂,主要包括两个方面:一是弹库的热负荷计算;二是弹库的空气处理过程计算。本文在总结分析以往经验公式的基础上,开发了热负荷计算软件和弹库空气处理过程计算软件,大大减少了设计人员的工作量,提高了工作效率,并为弹库空调器的设计选型提供了依据。

船舶海水管路防腐蚀研究
曾荣辉, 彭玉辉, 张威
2009, 4(3): 74-76,80. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.017
摘要:

简述海水管路对船舶的重要性,以及船舶海水管路的腐蚀现状,然后主要从海水管路材质本身的原因和海水特性的原因出发,详细分析了船舶海水管路腐蚀的主要原因,并针对船舶的特点,提出了几种船舶实用和常见的海水管路防腐蚀措施,包括:合理选择海水管路及其附件材料;对海水管路采用耐腐蚀覆盖层;采用电化学保护法;控制管内的海水流速。对合理设计船舶海水管路系统具有一定的参考意义。

舰艇用钛合金技术应用分析
田非, 杨雄辉
2009, 4(3): 77-80. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2009.03.018
摘要:

钛合金以其高比强度、耐腐蚀性能好、透声性好等综合性能优越特性,越来越广泛应用于航空航天、石油化工、船舶等行业。本文概述了舰船用钛合金的一般特点并给出了舰船用钛合金的类型特性,阐述了俄罗斯、美国舰船用钛合金材料的应用发展情况;给出了国内舰船钛合金应用现状,并结合我国舰艇发展特点,提出了我国舰船用钛合金发展方向以及建议,并提出了发展舰船钛合金结构件需开展的相关工作。