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

2012年  第7卷  第1期

水面舰船电磁兼容性数字化设计方法——舰船EMC辅助量化设计平台
刘相春, 奚秀娟
2012, 7(1): 1-611. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.001
摘要:

随着对现代舰船作战能力需求的大幅提高舰载电力电子设备配置方案日趋复杂舰船隐身性、集成性与电磁兼容性(EMC)成为论证和设计的焦点EMC论证和设计迫切需要向数字化、精确化和智能化方向发展。提出了舰船EMC数字化设计方法定义并阐述了EMC顶层量化预设计概念和内涵提出了设备EMC指标设计和预检验方法以及EMC设计流程并对进行EMC辅助设计的数字化平台功能需求进行了分析。在此基础上提出了"舰船EMC辅助量化设计平台"框架。该设计平台基于数字化预测的仿真系统能在一个统一的平台上帮助论证和设计人员解决舰船EMC论证和设计中指标量化、方案优选和定量评价难题将成为舰船实现EMC数字化论证和设计不可或缺的手段。

美国舰载航空甲板运动准则
张勇, 周益
2012, 7(1): 7-11. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.002
摘要:

介绍了美国舰载航空甲板运动准则的方法和形成历史,详细分析了相关准则数值的确定背景。通过对包括倾侧和配平在内的航空甲板姿态以及甲板风的限制进行讨论,给出了适于固定翼飞机弹射、回收和转运的新版甲板运动准则。

水气双重介质共同作用下滑行艇纵向运动预报
凌宏杰, 王志东, 李鑫, 杨爽
2012, 7(1): 12-17. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.003
摘要:
为探究滑行艇水气双重介质共同作用下的运动响应情况,针对喷水推进滑行艇的高速运动原理,建立水气双重介质作用下滑行艇非线性的纵向运动数学模型。分析滑行艇在水气双重介质共同作用下滑行过程中的受力特性,确定艇体受到的重力、浮力、动升力和风压阻力等,改进受风面积和风压力臂的计算方法,提出实时计算滑行艇浸湿长度的计算公式。编写滑行艇纵向运动预报程序,并对不同工况下滑行艇运动的预报结果予以了分析。结果显示,当主机输出功率一定时,计入空气比不计入空气时的航速下降5.1%,升沉量下降0.006 m,纵摇角抬升0.2°,阻力增加1 893 N,动升力减小404 N;而计入风的阻力对滑行艇的运动影响较大,航速下降15.3%,纵摇角增加0.6°,升沉量下降0.021 m,动升力下降1 139 N,阻力增加5 472 N。
半滑行船扰流板阻力试验研究
王文江, 宗智, 倪少玲, 张磊, 陈志强
2012, 7(1): 18-22. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.004
摘要:
半滑行船的航行姿态对船体阻力影响较大。为研究扰流板对半滑行船的降阻作用,首先在3种典型载况下,确定了船模未加扰流板的阻力、纵倾及升沉;然后在这3种载况下,于船模艉部添加扰流板,与静水未添加扰流板时船模的阻力和航态作比较,且不同航速时扰流板的设置不同。实验结果表明:合理的扰流板高度可以减小半滑行船的纵倾角和阻力;扰流板的降阻效果与船模的压载有关,其中满载情况下的降阻效果最为明显,最大可达6%。
撞角球鼻艏形式和参数变化对阻力影响的研究
黄卫刚, 姜治芳, 邱辽原
2012, 7(1): 23-28. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.005
摘要:

通过数值计算及模型试验确定了撞角球鼻艏形式和参数对阻力的影响。针对3个形式各异的球鼻艏方案,开展了CFD计算和模型试验,结果显示:当傅汝德数为0.28时,撞角球鼻艏的剩余阻力系数比无球鼻艏的剩余阻力系数约小20%。以8个主要参数各异的撞角球鼻艏方案为对象,采用CFD技术分析了撞角球鼻艏的参数变化对兴波阻力的影响,并确定了撞角球鼻艏的宽度比和纵向长度比对兴波阻力系数的影响。

军用双体船抗冲击特性数值研究
岳永威, 王超, 方超, 程晓达
2012, 7(1): 29-34. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.006
摘要:
为探讨军用双体船的抗冲击特性,采用通用软件ANSYS对典型双体船结构进行有限元建模,基于Geers and Hunter模型的冲击波压力计算方法,使用有限元软件ABAQUS中的声固耦合算法模拟水中冲击波载荷与结构的相互作用,提取设计工况下军用双体船典型部位的冲击时域响应,分析双体船冲击环境特征。通过对双体船典型部位进行强度分析,得出其抗冲击的薄弱环节是由其本身结构特性所决定,相应的计算结果可为双体船结构的设计与优化提供依据。
结构声辐射的声功率模态分析研究
李直, 黎胜, 刘彦森
2012, 7(1): 35-40. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.007
摘要:
采用声功率模态对结构声辐射的分析和控制进行研究。基于声功率的二次型表达式和Rayleigh积分建立辐射声功率与激励力之间的关系,并在此基础上得出以力为变量的声功率表达式。以板结构声辐射为例,分析声功率模态的振型、声功率模态下的声功率计算和模态截断,并讨论结构声辐射的声功率模态控制方法。通过声功率模态与结构振动模态和结构声辐射模态的对比,系统地阐述声功率模态的特点。
舱壁打孔的环肋圆柱壳振动性能分析
黄振卫, 周其斗, 纪刚, 王路才, 刘文玺
2012, 7(1): 41-46. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.008
摘要:
为研究舱壁打孔对结构振动性能的影响,以环肋圆柱壳为研究对象,采用有限元法,计算结构在不考虑开孔加强结构的条件下,改变圆形孔的大小、位置、数量以及含圆形孔的舱壁数量时的均方法向速度级,得到不同工况下整个结构的均方法向速度级频率响应曲线。数值计算结果的比较和分析表明:激振频率在150~350Hz时,4种工况对模型均方法向速度级影响不大;350~1 000 Hz时,在部分激振频率下,4种工况对模型均方法向速度级的影响变大。可见舱壁开孔在满足工程需求的同时,也可有效减少艇体质量,但同时也会一定程度地改变结构振动特性,须在潜艇实际设计中予以考虑。
基于蒙特卡洛模拟的半潜式平台极限强度可靠性研究
谢昕, 胡嘉骏, 杨鹏
2012, 7(1): 47-51. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.009
摘要:
半潜式平台是世界深海钻井的主要装备。我国南海的平均水深较深,油气资源丰富,自主掌握半潜式平台设计建造技术势在必行。结构的极限强度是半潜式平台所能承受载荷的上限值,充分考虑极限强度计算中的不确定性,并对其极限强度进行评估对于结构的安全而言具有重要意义。采用Smith法计算半潜式平台极限强度,用蒙特卡洛模拟对半潜平台极限强度计算中的不确定变量进行离散,然后将离散后的均匀随机数代入Smith法中,通过大量的循环计算得到半潜平台极限强度的概率密度曲线。通过与半潜平台极限强度名义值进行比较,发现变量的不确定性对半潜式平台极限强度影响较大,名义值不能真实地反映半潜式平台的承载能力。
舰艇生活舱室色彩设计方法初探
胡晓芳, 梁斌, 汤皓泉
2012, 7(1): 52-56. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.010
摘要:

舰艇生活舱室色彩是构成舰员生活环境的一个重要组成部分,对舰员的心理、情感、健康及视觉功能等均有较大影响,积极合理地调节和设计生活舱室色彩,对改善舰艇生活保障能力并提高舰艇战斗力有着十分积极的作用。通过从舰艇自身的特点出发,对以住舱、卫生舱、厨房、餐厅、医疗舱和娱乐舱为代表的各类生活舱室的特点及现况予以分析,利用色彩的作用与效应,提出了各生活舱室的初步配色方案,以利用色彩的视觉功效改善舰员的生活环境、提高舰艇的生活保障能力。

舰船损管监控系统研究
陶伟, 曹宏涛, 周纪申
2012, 7(1): 57-60. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.011
摘要:

舰船损管监控系统是损管系统的组成部分,是保障舰船生命力的重要系统。针对舰船损管监控系统设计中的关键问题,结合成熟的工业控制组态软件FactorySuite进行了研究。通过构建原型系统,分析了系统的组成模块、体系结构与软硬件架构等问题,

基于TPA的管路振动贡献量分析
侯磊, 张继明
2012, 7(1): 61-64. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.012
摘要:

针对工程实际中管路振动贡献量难以定量分析的问题,引入传递路径分析法(TPA)。通过测量各路径的频率响应函数、各安装点和评估点的响应以及估算激励力,进行传递路径分析,进而得到设备与管路各自的贡献量。通过用某型海水泵进行实验,验证了该方法的准确性。实验结果表明,在40~200 Hz频段内,采用该方法得到的响应计算值与测量值误差小于3 dB,满足工程实际要求。

机械设备隔振系统的子结构建模方法研究
彭伟才, 刘彦, 原春晖
2012, 7(1): 65-70. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.013
摘要:

基于频响函数(FRF)的子结构方法是分析复杂组合结构的有效方法之一,其基本原理是使用单个非耦合的分量FRF通过阻抗或导纳方程构成总的系统响应。通过采用自由速度描述机械设备的激励特性,采用四端参数描述隔振器的阻抗特性,建立了机械设备隔振系统完整的子结构模型。经实测,获得了设备机脚的自由速度以及基座等结构的导纳矩阵,计算获得设备弹性安装后机脚和基座安装点的响应,并与测试结果进行了比较。分析表明,结果吻合较好,计算值与测试值的偏差基本在3 dB以内,能够满足工程要求。

新型脉动无级变速器在船舶上的应用探讨
王树春
2012, 7(1): 71-74,80. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.014
摘要:
为解决船舶减速器无法使发动机与螺旋桨同时高效率工作带来的机、桨配合难的问题,提出用新型脉动无级变速器代替减速器,实现恒功率无级变速的思想。介绍新型无级变速器的基本结构和面接触超越离合器的自锁与解锁,计算新型脉动无级变速器的效率及寿命,讨论新型无级变速器的完全平衡问题,结果表明,新型脉动无级变速器能够实现恒功率无级变速,使发动机与螺旋桨同时高效率工作,用新型脉动无级变速器代替减速器是可行的。
基于经验模态分解的大型轮船锚机齿轮箱故障诊断
张国华, 郝刘仓, 曹振芳
2012, 7(1): 75-80. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.015
摘要:

经验模态分解法(EMD)是一种针对信号变化的自适应处理方法。针对某大型轮船锚机齿轮箱,首先通过测量不同转速和位置的振动信号预估故障源;其次对采集出的原始故障信号进行处理,提取故障特征,即通过EMD将原始信号分解为若干个IMF分量,不同的IMF分量包含不同频段所对应的能量,然后再对IMF分量进行包络分析和谱分析,最终便可确定故障源,并对其进行修复。通过测试比较,验证了EMD理论方法的正确性和有效性。

舰船电力系统短路计算方法研究
郑福明
2012, 7(1): 81-85,89. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.016
摘要:

随着我国舰船技术的迅猛发展,上世纪80年代出台的短路计算相关标准存在诸多局限性。首先对GJB173-1986进行探讨,分析其在当前舰船电力系统中存在的不足;继而简述叠加原理法在实船环境下的不足之处,分析层等效法在实际船用电力系统中的性能,以及其在实船应用中的各种优势,最后得出层等效法是目前较适用于舰船电力系统短路计算方法的结论。

磁传感器阵列布置形式对铁磁目标磁场信息量获取的影响
张安明, 虞伟乔, 郭成豹
2012, 7(1): 86-89. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.017
摘要:

为进行铁磁目标磁场的精确建模,利用磁传感器阵列测量了铁磁目标周围特定区域的磁场分布,根据测量数据重建铁磁目标的磁源分布,并以观测矩阵的奇异值坡度为评价标准对磁传感器阵列所获得的铁磁目标磁场信息量进行评估。通过将理想和简化布置形式下的磁传感器三分量阵列和垂直分量阵列进行对比分析,发现与垂直分量阵列相比,三分量阵列更具优势,而简化三分量阵列则因其具有可获得充分的磁场信息、能减少测量点数、占地最小等优点成为实际工程中最可取的阵列形式。

基于XML的水面舰船质量特性信息集成研究
方强, 吴军, 张平, 侯国祥
2012, 7(1): 90-94. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.018
摘要:

开展水面舰船质量特性综合设计是从源头对舰艇设计质量加以控制和管理的有效手段。系统地研究水面舰船质量特性综合设计中质量特性信息集成方法,分析水面舰船质量特性的形成过程及其特性,建立基于质量物料清单的质量特性信息集成模型。在此基础上,运用XML实现水面舰船质量特性的统一表达,并给出一种水面舰船质量特性信息集成模式。

船型设计与性能分析系统数据接口设计与实现
黄金锋
2012, 7(1): 95-99. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.019
摘要:

通过分析船型设计与性能分析系统数据接口的现状,提出Maxsurf与Shipcad系统数据接口的技术方案。在研究数据接口开发环境的基础上,对数据接口转换软件进行详细设计、开发和验证。实例验证所设计的数据接口转换软件打通了数据流转通道,能提高设计效率,奠定了进一步实现舰船集成设计研发平台的基础。

船用环氧树脂垫片的浇注成型及相关力学性能研究
李天匀, 刘鹏飞, 朱翔, 王仙
2012, 7(1): 100-104. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.020
摘要:

对船用环氧树脂垫片的浇注成型特点及垫片的弹性模量、位移阻抗(动刚度)等进行试验和理论研究。在环氧垫片成型过程中,应严格按照环氧浇注工艺进行操作,避免产生气泡等缺陷。浇注成型后,应对样品试件进行相关的力学性能测试,以得到其准确的弹性模量等参数。3种环氧树脂垫片的位移阻抗值较接近,比钢制垫片的小,有利于提高减振性能。研究结果可为环氧树脂垫片的工程应用及减振分析提供参考.

舰船空气净化材料吸附CO2的分子模拟研究
李跃华, 徐筱欣
2012, 7(1): 105-109. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.021
摘要:
以往很少考虑舰船空气净化装置的CO2在空气中被吸附的能力及其吸附量随温度变化的情况。创新地将计算机分子模拟技术引进舰船设备研究领域,运用Materials Studio分子模拟软件建立了13X-APG分子筛的模型。采用分子模拟中比较常用的蒙特卡洛方法,对大量的分子构型进行重要性抽样,选择被接受的构型,产生平衡系统。借此验证分子筛和CO2的力场,并在此基础上模拟CO2在空气中被吸附的情况及其在20~40℃范围内吸附量的变化情况。模拟结果表明:13X-APG分子筛主要吸附CO2,并且随着温度的增加,CO2吸附量从20℃时的127.3 mg/g下降到了40℃时的108.5 mg/g。可见舰船空气净化装置可以使用分子筛来吸附CO2,但温度对其吸附量有一定的影响。