留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2010年  第5卷  第6期

基于不同航行状态无人艇的水动力模型研究
陈铭, 朱齐丹, 刘志林, 于瑞亭
2010, 5(6): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.001
摘要:
无人艇操纵灵活,机动性强,在很多方面都有着广泛的应用。但相关研究还比较少。以往的单一水动力模型只是针对特定航行状态进行研究,对于不同的航速,单一的水动力模型已不再适用。因此随着航速不同,建立同一艘无人艇在不同航行状态下的水动力模型,并研究在此模型下无人艇的运动特性成为一个难点,也是研究真实无人艇的一个关键环节。论文在以往学者的研究成果基础上,给出了一种全新的水动力模型,并就某一真实无人艇,研究从静止到高速起滑整个过程的水动力与航速之间的开环变化关系。仿真结果表明了所给模型的有效性。
非均匀流场中螺旋桨线谱噪声指向性分析
谢剑波, 周其斗
2010, 5(6): 6-11. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.002
摘要:
为了对非均匀流场中螺旋桨线谱噪声的指向性特征进行分析,在Ffowcs William-Hawkings方程的基础上,建立了非均匀流场中螺旋桨线谱噪声的频域预报理论,该理论可对声源在真实桨叶表面进行积分。讨论了螺旋桨叶数、来流谐波阶数以及叶片表面力对线谱噪声指向性的影响。结果表明,特征耦合系数是线谱噪声指向性分布形态的决定因素,并且当特征耦合系数等于零时,辐射噪声主要由轴向力和主要谐波所贡献;当特征耦合系数不为零时,轴向力和主要谐波的贡献只集中于桨轴方向,而桨盘面处处的噪声贡献则来源于周向力和与叶片数目相等的谐波。
舰船装备维修费预测的数据预处理技术研究
谢力, 魏汝祥, 于伟宗, 黎利
2010, 5(6): 7-92. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.018
摘要:
在预测舰船装备维修费时,收集足够多的、准确的费用数据是关键。根据舰船装备维修费的影响因素,将舰船装备维修费预测的相关原始数据分为基础数据、使用数据、维修数据和宏观经济数据,确定了相应的数据收集渠道。分析了收集到的原始数据可能存在噪声、缺失或异常数据、冲击扰动数据、不一致数据的问题,针对性地提供了相应的数据预处理技术,经过处理后的数据可以为舰船装备维修费预测提供良好基础,进一步提高预测的有效性。
水下航行体舱段结构声学设计模型分析
艾海峰, 陈志坚, 王路
2010, 5(6): 12-15. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.003
摘要:
采用基于模态坐标的有限元/边界元方法,建立水下航行体封闭舱段声学设计模型,利用该耦合分析模型对两端采用刚性圆板封闭的简支舱段结构的振声性能进行分析,并与采用半无限长圆柱形刚性障板代替两端的刚性圆板时的舱段模型计算结果作比较,指出除了少数耦合模态的固有频率附近,当外层圆柱壳周长相对流体中声波波长较小时,采用刚性圆板封闭的两端简支双层加筋圆柱壳与两端采用半无限长圆柱形刚性障板代替刚性圆板时的声辐射规律十分相近。
数值模拟现代水面舰船带自由面的湍流绕流场
熊耀宇, 段宏, 姜治芳, 陈立
2010, 5(6): 15-20,32. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.004
摘要:

为了研究带自由面的船舶湍流绕流场,选择了一艘ITTC推荐的公开船模作为模拟对象,数值求解RANS方程。此模型为带声呐导流罩和方形尾封板的复杂水面舰船。采用Ogrid块拓扑算法生成质量较高的纯六面体多块结构化网格,计算中采用RNG k-ε湍流模式和标准壁面函数,并使用VOF算法来捕捉自由面。空间离散采用QUICK格式,压力-速度解耦采用PISO算法。将阻力和波形的数值结果与实验数据相比较,总阻力系数误差约2%,船侧波形、船首自由面吻合良好,显示了CFD方法在船舶水动力学中预测带自由面湍流绕流场的有效性。

水下结构物舱壁振动控制的结构参数优化研究
刘监波, 刘文玺, 周其斗, 吴崇健, 徐志云
2010, 5(6): 21-25. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.005
摘要:

舱壁结构参数选择对舱壁振动性能有直接影响。为减小舱壁振动,采用有限元法,选择舱壁板厚度、加强筋数量、加强筋截面大小为变化的结构参数,分析振动随激振力频率、激振力作用方向、舱壁结构参数的变化规律,得到在动载荷作用下,舱壁振动的均方法向速度频响曲线,并以此为依据,设计了潜艇舱壁的结构形式和结构参数。优化的结果可以为舱壁结构参数选择提供理论依据。

以舱段模型代替整艇模型进行噪声估算的可行性探讨
王路才, 周其斗, 纪刚, 谢志勇, 莫登沅
2010, 5(6): 25-32. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.006
摘要:
采用结构有限元耦合流体边界元的附加质量附加阻尼算法,对SUBOFF潜艇模型的一个舱段在考虑不同声反射边界条件下的水下辐射噪声进行了数值计算,并讨论了以舱段模型代替整艇模型进行噪声估算的可行性。分析结果表明,不同声反射边界条件下辐射噪声的指向性比较一致,但不同边界条件下辐射噪声的最大声压级误差较大,声反射边界条件对舱段模型辐射噪声的影响不可以简单忽略,为对不同潜艇结构进行噪声估算提供了参考。
考虑可压缩性及惯性力的油膜力研究
姚熊亮, 张成, 孙士丽
2010, 5(6): 33-40. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.007
摘要:
一般油膜压力特性研究都是基于流体不可压缩的假设,没有计及可压缩性以及轴颈惯性力对油膜压力的影响,但在瞬态冲击重载作用下,油膜压力随时间变化剧烈,而油膜密度、粘度等状态参数又是关于压力的函数,此时,油膜不可压缩性假设不再适用。另外,冲击载荷作用下轴颈本身存在很高的加速度,因轴颈高速运动而产生的惯性力也不能被忽略。可压缩性以及轴颈惯性力引入到油膜压力的数值计算,使计算结果更符合实际的物理现象。
综合集成桅杆螺栓连接方式研究
王晓侠, 江帆, 苏罗青, 孙超, 杨文山
2010, 5(6): 41-45,50. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.008
摘要:

应用ANSYS软件对综合集成桅杆中复合材料和钢材连接部位进行应力分析,采用接触单元模拟螺栓的接触问题。根据6种工况的结果对比分析得出,非等距螺栓布置对降低玻璃钢孔和螺栓的应力水平效果显著,由此得出最优化设计——螺栓间距成比例布置,最优比例为1∶1.2。采用S-N曲线对玻璃钢孔和螺栓疲劳寿命进行了研究。结果表明:成比例间距螺栓布置方式对延长疲劳寿命有益处。

船舶主尺度方案的博弈优选
杨二波, 陈明
2010, 5(6): 46-50. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.009
摘要:
优化选择的船舶主尺度方案需要具有较好的经济性、技术性能,而博弈论是研究解决、优化决策选择的科学,根据船舶主尺度方案优选问题与经济学中博弈问题之间的相似性,从博弈的观点确定了船舶设计中的博弈方及其对应的策略空间,即各设计目标视为博弈问题博弈方;设计变量集合视为所有博弈方的战略集组合,从而提出了船舶主尺度方案优选设计问题的博弈方法。通过实例应用表明,合作博弈论方法能更好地综合反映设计目标的要求,优选结果更加合理。
改进遗传算法在驳船配载中的应用
夏华波, 纪卓尚, 张明霞
2010, 5(6): 51-55. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.010
摘要:
驳船是大型海洋结构物下水作业的一种常用运输工具。驳船的配载主要是依据静力学平衡原理和船舶基本知识对船舶浮态的调节。为了在较短时间内完成配载作业,对遗传算法进行了改进,提出种群全部交叉和分布式动态惩罚函数法等改进机制,对驳船配载中的调载水量分布进行优化。计算结果表明,改进遗传算法的配载方案比基本配载方案时间更短、效率更高。运用本改进遗传算法对驳船配载进行方案优化,能够满足工程要求,缩短上驳作业时间。
基于DHGF法的船舶操纵性综合评价
张建, 李铁骊
2010, 5(6): 56-59,69. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.011
摘要:
在深入研究船舶的操纵性能的特点和各种系统评价方法的基础上,提出一种使用方便且行之有效的船舶操纵性能的综合评价方法。首先,在船舶固有操纵性基础上,建立了操纵性的指标体系。在深入研究Delphi法、层次分析法(AHP)、灰色关联度法以及模糊综合分析法的基础之上,提出DHGF集成法,阐述了该方法的构造原理和计算步骤。最后,将DHGF理论应用于船舶操纵性评价的实践中,得出船舶操纵性评价的结果与实际情况相同。提出DHGF集成法不仅在理论上具有优越性、科学性,在应用中也具有可靠性和可操作性,从而对工程上船舶的操纵性评价具有一定参考价值。
两船在静水中的兴波干扰数值计算
王小龙, 毕毅
2010, 5(6): 60-64. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.012
摘要:
使用VOF方法计算两排水量相当的船型在静水中兴波的水动力干扰,计算时采用两型值一样的Wigley船作为对象,湍流模式选择了RNG k-ε模型。在模拟计算时,变化两船的航速以及两船的间距,得到不同状态下的兴波波形。将得到的波形加以比较分析,进而得出兴波值最大的位置。低速时兴波最大值出现在距船首1/3船长左右的位置,高速时兴波最大值出现在距船首2/3船长左右的位置。将计算结果与实验结果相比较,令人比较满意,证明这种算法是很有效的,为以后的较为复杂的船型两船干扰模拟计计算提供了一些参考。
船舶复杂轴系扭转振动计算研究
赵进刚, 刘刚, 王伟吉
2010, 5(6): 65-69. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.013
摘要:

首先分析船舶轴系扭转振动的传递矩阵计算方法,建立集总参数元件—分布参数元件混合系统模型,得出各种简化模型的传递矩阵。以某双机并车复杂轴系为对象,对不同振动模型的计算结果进行了分析,提出模型简化方法。

125SⅡ型喷水推进泵水动力性能的CFD预报研究
聂沛军, 王永生, 李翔
2010, 5(6): 70-74. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.014
摘要:
以71SII型喷水推进泵为母型,运用相似理论、CFD数值模拟及试验数据校核相结合的方法,预报了某型船拟使用的同系列的125SII型喷水推进泵的水动力性能。通过CFD分析不仅获得了125SII泵的各种性能,如流量、扬程、功率、效率等,而且还能反映泵内流场细节,便于模型的优化。本研究的意义在于,在没有125SII泵的几何图纸的情况下,运用相似理论从71SII泵的几何模型推得125SII泵的几何模型,据此在方案设计阶段可对新设计船进行快速性预报。结果表明,对由71SII泵的几何模型等比例放大得到的125SII泵模型进行CFD计算所得的不同转速下的功率与由71SII泵的试验P-n曲线通过相似换算所得的各转速下的功率,两者之间的相对误差在7%以内,这表明由71SII泵的几何模型等比例放大得到的125SII泵几何模型及相关的数值模拟是可信的。
基于信息融合的核管道缺陷检测研究
张黎明, 蔡琦, 赵新文, 李维高
2010, 5(6): 75-77,83. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.015
摘要:

分析核管道缺陷的特点并进行分类,根据多传感器信息融合技术的原理,确定缺陷信息的融合模式和融合方法,建立基于D-S证据理论的检测信息时空融合流程。仿真和融合计算表明:该方法可以充分利用多种检测方法之间的互补信息以及核管道缺陷检测的历史数据,实现核管道缺陷类型快速而准确的判定,为提高核管道缺陷检测的可信度和智能化水平提供了一种有益的尝试。

面向船舶维护保养的分布数据同步
于淳, 陈明, 李岩
2010, 5(6): 78-83. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.016
摘要:
分布数据的同步是船舶维护保养工作中的重要内容,是船舶营运公司及时掌控船舶营运情况的重要手段。面向船舶营运公司分布数据库(船端数据库与岸端数据库),建立了一种船舶维护保养过程中的数据同步方案,说明了现有的数据同步方案不能针对船体结构保养、格式表达扩展性差,附件不能进行传输,安全处理机制不够完善等情况,论述了在维护保养流程中,同步数据的具体流向。同时,对数据同步过程中的主要技术问题,包括基于ADO.NET的XML同步文件表达、增量同步文件处理、同步附件压缩处理、并发及死锁的安全处理等进行了说明。
船用压力、温度和液位传感器检测标定方舱的方案设计
张晓东, 秦晓勇, 黎南
2010, 5(6): 84-86,97. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.017
摘要:
船舶动力装置中传感器类设备工作条件恶劣,易引起其自身特性发生变化甚至出现故障。为满足该类设备的维修保障要求,提出了在大型维修船舶上建立该类设备的试验与检测方舱的新设想。根据传感器类设备的工作特点和船舶的载运条件,提出了用于该类设备维修的船载方舱的基本要求,给出了该维修方舱的总体设计方案,并对压力、温度和液位类传感器核心部分标定测试台提出了初步的设计方案。所提出的要求和制定的初步设计方案可用于指导传感器类设备船载方舱的初步设计。
基于知识库的舰船智能化设计系统
肖尚勤, 何刚, 黄金锋, 冯涛
2010, 5(6): 93-97. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.019
摘要:

为了提升数字化造船的科学性,提出基于知识库的舰船智能化设计系统,采用实体—属性—联系的数学模型进行知识表达建立知识库的层次结构,根据支持度确定多维数据关联与分类规则,针对不同专业设定不同的支持度阈值,提高求解最优性,并以多知识库集成模型数据分析为主体,构建一个综合性能分析系统架构模式。仿真分析数据证明,该系统结合数据挖掘与联机数据分析,实现了综合的决策融合,增强了数据的分析能力。通过该系统将舰船设计研发相关的技术、流程、经验和数据等资源进行有有效管理,可以有效提升数字化造船水平。

感应电机定子绕组短路故障诊断方法综述
方芳
2010, 5(6): 98-101. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.06.020
摘要:
定子绕组短路故障是感应电机发生几率较高的故障之一。为了防止严重的短路故障造成的损失,近年来,科研工作者致力于对该故障的早期特征进行检测。文中对近年来该方向的研究成果进行了总结,期望能对进一步的科研工作有指引作用。