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2019年  第14卷  第4期

《中国舰船研究》2019年第4期目录
《中国舰船研究》编辑部
2019, 14(4): .
摘要:
[1] 浮力材料和橡胶格栅夹层板振动响应试验对比研究…刘建良,梅志远,张焱冰,唐宇航,成天健(1)[2] 高硬度聚脲涂覆FRC复合结构抗冲击性能试验分析…赵鹏铎,贾子健,王志军,张磊,徐豫新,张鹏(7)[3] 舱室复合材料结构的抗爆性能数值仿真…吴广明,许亚东,李正国,王志凯,姚熊亮(14)[4] 内爆炸后燃烧反应率时间历程理论预估及能量释放常数确定方法…徐维铮,吴卫国,况正(22)[5] 内嵌声学黑洞薄板振动特性数值模拟方法研究…王博涵,杨德庆,夏利福(30)[6] 基于实测几何缺陷的圆柱壳外压承载能力分析…王伟,朱时洋,和卫平(40)[7] CFRP修复含裂纹加筋板极限强度仿真研究…施兴华,任恒嘉,许文强,张婧,吴海建(47)[8] 凯夫拉纤维增强型挠性接管管体变形检测方法及数值分析…范宇琦,孙谦,吕志强,卜文俊(55)[9] 任意边界下多跨梁弯曲计算及其工程应用…熊剑锋,闫肖杰,江璞玉,刘均,程远胜(61)[10] 基于不同规范的双臂艉轴架轻量化分析…许学强,李天匀,张旭,朱翔(67)[11] 带螺旋侧板的Spar平台涡激运动数值模拟…何佳伟,赵伟文,万德成(74)[12] 湍流模型对弯管磨损计算的影响分析…刘琦,毛少华,刘胜,胡洋洋,姜威,龙新平(85)[13] 离心风机流场大涡模拟与管中噪声数值预报…李亚,刘忠族,许影博,张楠(91)[14] 柴油机水下排气红外抑制仿真及试验研究…唐斯密,李铣镔(98)[15] 基于缸压信号的星型压缩机动力学分析…楼京俊,李超博,张振海,宁荣辉(104)[16] 两级双转子对置式离心压气机气动设计和强度校核…耿少娟,倪明,丁林超,王文涛,张小玉(111)[17] MTU柴油机推进轴系的联轴器匹配研究及扭振特性预报…胡云飞,周瑞平,徐勇,祝泽强(120)[18] 基于QFD及FMEA的舰船动力装置设计质量改进模型构建方法及应用…王泰翔,刘金林,曾凡明,尹红升(128)[19] 蒸汽浸没射流与凝结数值仿真分析…汪广怀,孙露,王畅,郝锐,王建军(135)[20] 大型压力容器的压力跟踪控制…张伟,廖义德(143)[21] 某舰用变压器在线监测与故障诊断系统研究…康兴,李维波,余万祥,徐聪,何凯彦(147)[22] 基于交流阻抗技术的海水管路腐蚀监测系统…张晓东,许志雄,张聪,高新华,迟迎(155)[23] 基于时序数据库的无人船信息管理系统设计与性能测试…黄一,王鸿东,程锋瑞,梁晓锋,易宏(161)
结构与装置
浮力材料和橡胶格栅夹层板振动响应试验对比研究
刘建良, 梅志远, 张焱冰, 唐宇航, 成天健
2019, 14(4): 1-6, 13. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01289
摘要:
  目的  为探究芯材对格栅夹层板振动的影响规律,  方法  以格栅夹层板为研究对象,通过试验对比浮力材料格栅夹层板和橡胶格栅夹层板在不同状态下的振动响应差异,重点分析芯材对两型板抑振效果的影响。  结果  结果表明,空气中浮力材料格栅夹层板在中低频段(0~1 000 Hz)内的振动响应较低,橡胶格栅夹层板在高频段(1 000~3 000 Hz)内的振动响应较低;水中由于附加质量及附加阻尼效应的影响,夹层板体质量和芯材阻尼因素对板振动响应的影响程度被弱化,夹层结构的整体及板格局部弯曲刚度成为主导性影响因素,浮力材料格栅夹层板在全频段(0~3 000 Hz)内的振动响应均低于橡胶格栅夹层板的。  结论  为降低振动响应,格栅夹层板芯材的刚度应接近格栅的刚度;此外,芯材密度越小,阻尼越低,格栅夹层板在空气中和水中的振动响应差异就越大。
高硬度聚脲涂覆FRC复合结构抗冲击性能试验分析
赵鹏铎, 贾子健, 王志军, 张磊, 徐豫新, 张鹏
2019, 14(4): 7-13. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01414
摘要:
  目的  为了分析玻璃纤维-芳纶(FRC)底材涂覆硬质聚脲的复合结构的抗冲击性能,  方法  采用口径12.7 mm的弹道枪进行破片冲击加载,得到破片的弹道极限速度,分析获得不同工况下复合结构靶板的极限比吸收能。在此基础上,结合靶板的宏观破坏形貌,讨论2种不同聚脲涂覆复合结构的抗冲击性能的优劣性,并与软质聚脲涂覆复合结构进行对比,以验证涂覆硬质聚脲复合结构的最佳抗冲击性能。  结果  研究表明,作为背弹面涂层时,软质聚脲涂覆复合结构的抗冲击性能较好;作为迎弹面涂层时,硬质聚脲涂覆复合结构的抗冲击性能较好;两种聚脲涂层作为迎弹面的复合结构抗冲击性均优于背弹面和双面复合结构。  结论  在一般工程应用防护中,选用高硬度聚脲材料作为迎弹面涂层的防护效果更好。
舱室复合材料结构的抗爆性能数值仿真
吴广明, 许亚东, 李正国, 王志凯, 姚熊亮
2019, 14(4): 14-21. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01222
摘要:
  目的  随着现代舰船技术的不断发展,以及对船体自身抵抗反舰武器打击能力的要求不断提高,复合材料广泛应用于舰船防护结构中。为探究舱室内爆过程中凯夫拉材料防护结构的抗爆性能,  方法  在建立含多层甲板的实船舱段有限元模型的基础上,在两甲板之间建立舱室结构模型,并在其围壁内铺设凯夫拉材料装甲防护结构,计算舱室内爆过程中凯夫拉材料装甲防护结构的动态响应及毁伤。为正确模拟凯夫拉材料各向异性材料的属性特征,采用实体单元建立装甲防护层,对围壁上单元节点与凯夫拉材料单元节点采用tie约束,以保证节点共同运动。  结果  结果显示,未采用防护材料的舱壁在爆炸冲击载荷下发生了完全撕裂破坏,而采用了防护材料的舱壁只在冲击波正对位置发生了局部撕裂破坏。  结论  通过对比分析舱内不同起爆位置、在有/无凯夫拉材料装甲防护结构条件下的舱室毁伤特征,可为舱室的抗爆防护设计起到一定的支撑作用。
内爆炸后燃烧反应率时间历程理论预估及能量释放常数确定方法
徐维铮, 吴卫国, 况正
2019, 14(4): 22-29. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01338
摘要:
  目的  约束空间内爆炸后燃烧效应涉及复杂的多组分化学反应燃烧过程,采用简化的反应率模型近似描述后燃烧效应具有一定的合理性和工程应用价值。然而,如何预估模型中的反应率时间历程及确定能量释放常数,仍是需要进一步解决的问题。为此,  方法  提出一种后燃烧反应率时间历程的理论预估方法,在此基础上采用化学反应动力学方法确定内爆炸化学反应时间,进而确定能量释放常数。  结果  研究表明:虽然在爆炸初期和爆炸后期理论预估公式与数值计算结果存在一定的差异,但总体趋势吻合较好;按照化学反应动力学分析方法近似确定化学反应结束时刻具有一定的合理性和可靠性。  结论  研究结果可为抗爆结构设计及毁伤评估提供一定的参考和指导。
内嵌声学黑洞薄板振动特性数值模拟方法研究
王博涵, 杨德庆, 夏利福
2019, 14(4): 30-39. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01366
摘要:
  目的  针对内嵌二维声学黑洞薄板的数值模拟方法进行对比研究,  方法  提出使用板壳单元对声学黑洞薄板进行离散建模的方法。首先,设计内嵌二维声学黑洞薄板算例,应用体单元建立该薄板的有限元模型,以验证其声学黑洞效应。然后,采用相同尺度的板壳单元来模拟该二维声学黑洞薄板,并对2种建模方法的模态和振动特性进行数值对比验证。最后,讨论声学黑洞区域厚度阶梯变化尺度以及幂律对整体结构振动特性的影响。  结果  研究表明,使用板壳单元离散内嵌声学黑洞薄板计算其振动特性的精度是可靠的,板壳单元离散方法相比体单元离散法具有计算规模小、计算效率高的优点。同时,合理调节声学黑洞区域的厚度阶梯变化尺度以及幂律会改变局部模态对应的固有频率。  结论  研究结果可为声学黑洞结构的设计与应用提供指导。
基于实测几何缺陷的圆柱壳外压承载能力分析
王伟, 朱时洋, 和卫平
2019, 14(4): 40-46. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01355
摘要:
  目的  为研究含真实几何缺陷的有限元模型建立途径,并基于不同类型缺陷对某缩比耐压圆柱壳结构的承载性能进行预测分析,  方法  提出基于二次型变换的几何缺陷提取方法,利用双重傅里叶级数表达实测初始几何缺陷,建立实测初始几何缺陷的引入方法。根据特征值模态型缺陷和实测缺陷,分别分析获得的缩比耐压圆柱壳的外压屈曲承载能力。  结果  结果显示,傅里叶级数法在不降低计算精度的前提下仅涉及网格节点的遍历和少量函数值的计算,使缺陷引入的计算效率得到显著提高。  结论  傅里叶级数法能够为圆柱壳结构极限承载能力的精确分析及结构优化设计提供指导。
CFRP修复含裂纹加筋板极限强度仿真研究
施兴华, 任恒嘉, 许文强, 张婧, 吴海建
2019, 14(4): 47-54. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01436
摘要:
  目的  为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)粘贴修复含裂纹加筋板的极限强度,  方法  采用非线性有限元法对在轴向压缩载荷作用下的CFRP修复含裂纹加筋板的极限强度进行分析,基于CFRP修复含裂纹加筋板模型,对仿真结果与文献的试验结果进行比较,验证所提方法的准确性。以CFRP双面修复含裂纹加筋板为例,研究CFRP加筋板的极限强度,并对胶层剥离机理和胶层应力进行分析。  结果  结果表明,使用CFRP修复含裂纹加筋板后其极限强度得到了明显提高,且接近于含几何初始缺陷加筋板的极限强度;CFRP修复含裂纹加筋板的脱胶行为发生在极限强度之后。  结论  使用CFRP修复含裂纹损伤的加筋板可有效提高其极限承载能力,研究结果可为船舶与海洋工程结构修复提供参考。
凯夫拉纤维增强型挠性接管管体变形检测方法及数值分析
范宇琦, 孙谦, 吕志强, 卜文俊
2019, 14(4): 55-60. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01215
摘要:
  目的  为了研究凯夫拉纤维增强型挠性接管(FW-FP)管体发生局部异常变形而引发管体破裂失效的问题,  方法  提出一种基于电阻检测原理的管体变形检测方法,通过传感器缠绕模型的设计,分析管体3种变形状态。运用建立的基准阈值模型,对典型的DN100挠性管体进行数值计算分析。  结果  结果表明,管体局部异常变形引起电路电流的变化量可达0.25 A,而管体正常变形引起电路电流的变化量可忽略不计。  结论  所提方法可有效识别管体上的局部异常变形,并可排除正常变形带来的信号干扰。该检测方法得到的结果可为后续评估此类挠性接管管体使用寿命提供依据。
任意边界下多跨梁弯曲计算及其工程应用
熊剑锋, 闫肖杰, 江璞玉, 刘均, 程远胜
2019, 14(4): 61-66. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01207
摘要:
  目的  为了快速寻找到甲板结构在轮印载荷下的最危险工况,  方法  针对任意边界条件下多跨梁弯曲问题,首先利用改进的傅里叶级数方法(IFSM)描述多跨梁的位移函数,列出位移函数需满足的边界方程,并求解得到级数中各系数间的关系式;然后,基于哈密顿原理得到能量控制方程,采用伽辽金方法求解出满足边界条件的梁结构位移函数,通过算例,与有限元结果进行对比,验证此方法的正确性;最后,将该方法应用于轮印载荷下多跨梁最危险工况的计算中。  结果  结果表明,所用方法的计算结果与有限元结果的误差小于0.05%,具有很好的精度。  结论  相比有限元法,所用方法求解多跨梁最危险工况的速度得到极大提高,同时结合遗传算法,可获得更为精确的轮印载荷最危险工况的作用位置。
基于不同规范的双臂艉轴架轻量化分析
许学强, 李天匀, 张旭, 朱翔
2019, 14(4): 67-73. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01369
摘要:
  目的  为实现双臂艉轴架轻量化设计,  方法  通过对比分析国内现行规范和世界主要船级社关于艉轴架的相关尺寸要求,解读各规范之间的差异,从差异中寻找双臂艉轴架轻量化方法。根据规范之间的差异,选取与中国船级社(CCS)(海船)规范差异较大的挪威船级社-德意志劳氏船级社(DNV-GL)(船舶)规范,针对同一螺旋桨参数,分别根据各自规定的最小尺寸设计双臂艉轴架,采用相关标准规定校核各自的性能。  结果  结果表明,根据两规范进行尺寸设计的艉轴架强度和振动性能均符合要求,而按照DNV-GL(船舶)规范最小尺寸要求设计的艉轴架总质量轻约16.8%。  结论  采用DNV-GL规范设计艉轴架,能在一定程度上实现轻量化,为实际工程中艉轴架的轻量化设计提供思路。
总体与性能
带螺旋侧板的Spar平台涡激运动数值模拟
何佳伟, 赵伟文, 万德成
2019, 14(4): 74-84. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01280
摘要:
  目的  长时间持续的涡激运动可能会引起Spar平台锚泊系统疲劳甚至是平台结构损坏,因此,必须充分考虑到涡激运动的不利影响。  方法  利用自主开发的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU以及动网格方法,对Spar平台的涡激运动流场特性进行数值模拟。采用基于剪切输运应力方程的延时分离涡(SST-DDES)湍流模式,对带螺旋侧板的Spar平台的三维精细尾涡结构进行模拟,研究其在不同折合速度下的纵向、横向、艏摇运动响应以及运动轨迹。采用水平线性弹簧系统替代模拟平台系泊系统,并在研究中考虑平台不同自由度间的耦合作用对平台涡激运动的影响,然后将数值模拟结果与模型试验结果进行对比,分析带螺旋侧板的Spar平台横向和流向运动时间历程、频谱特性、锁定现象等,以揭示其涡激运动的内在机理。  结果  结果显示,加装螺旋侧板可有效减小Spar平台涡激运动响应幅值;采用自主开发的CFD求解器计算模拟海洋平台涡激运动问题具有良好的精度和可靠性。  结论  带螺旋侧板Spar平台涡激运动的数值模拟分析对Spar平台实际设计工作具有重要意义。
湍流模型对弯管磨损计算的影响分析
刘琦, 毛少华, 刘胜, 胡洋洋, 姜威, 龙新平
2019, 14(4): 85-90. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01390
摘要:
  目的  弯管是船舶管路系统中的常见部件,为准确预测弯管内部的磨损情况,  方法  采用数值模拟方法对弯管内部的流场进行计算分析,主要从湍流模型对弯管流场计算的影响以及湍流模型对弯管处冲蚀磨损计算的影响这2个方面,对弯管内固、液两相流的磨损预测方法进行深入研究。  结果  结果表明:SST k-ω湍流模型结合Oka磨损模型可以较准确地计算弯管处的冲蚀磨损速率;湍流模型会给磨损计算带来显著影响,不仅影响最终磨损计算的数值大小,同时还会给预测的相对磨损分布情况带来明显差异。  结论  研究成果可为后续管路磨损预测的工程应用提供相关依据。
离心风机流场大涡模拟与管中噪声数值预报
李亚, 刘忠族, 许影博, 张楠
2019, 14(4): 91-97, 154. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01401
摘要:
  目的  为开展离心风机振动噪声预报,  方法  首先,对离心风机整个流域进行结构化网格划分,采用大涡模拟(LES)获得叶轮表面随时间变化的脉动力,以旋转偶极子辐射为模型,采用声学有限元方法计算管道中的辐射声;然后,以蜗壳部分的壁面偶极子为辐射源,计算壁面脉动压力辐射声;最后,将数值计算结果与试验结果进行对比分析。  结果  结果表明,蜗壳壁面脉动压力辐射声在低频段高于叶轮辐射声,而在高频段低于叶轮辐射声;数值计算结果与实验结果具有一致性。  结论  所提叶轮辐射声及蜗壳壁面脉动压力辐射声的预报方法可满足工程应用需求。
机电与控制
柴油机水下排气红外抑制仿真及试验研究
唐斯密, 李铣镔
2019, 14(4): 98-103. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01375
摘要:
  目的  为降低通气管航态下的潜艇红外尾迹,  方法  针对柴油机水下排气系统,提出一种能够抑制水下高温废气红外辐射的两级冷却方法,然后基于有限元流体分析方法分析红外抑制前、后的水面温度场。最后,基于仿真得到的初步数据搭建水下排气试验平台,并对红外抑制前、后的水面红外辐射亮度及水下温度进行测试。  结果  结果表明:两级降温措施对柴油机的高温排气有着良好的红外抑制效果,水面最大红外亮度可降低约90%。  结论  该方法对潜艇的隐蔽性改进具有较好的工程应用价值和军事价值。
基于缸压信号的星型压缩机动力学分析
楼京俊, 李超博, 张振海, 宁荣辉
2019, 14(4): 104-110. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01308
摘要:
  目的  对于星型多级往复式高压压缩机,各级气缸压力变化情况一直没能准确掌握,相关的动力学分析也只是基于理论值来计算,而测取压缩机实际气缸压力情况对于提高星型压缩机动力学分析的准确性有一定的帮助。  方法  采用气阀阀杆钻孔的方法,在不破坏气缸结构的情况下,成功测取各气缸在不同工况下的压力,并测试气缸盖和基座的振动加速度。通过理论分析该型压缩机对二阶惯性力的自平衡能力,简化曲柄连杆机构构造ADAMS动力学模型,运用参数化设计的方法得到最佳平衡重质量。在排气压力为25 MPa的工况下,将测取的气体力转化为对活塞的作用力加载到活塞质心,得到主轴承的受力情况。  结果  结果表明,主轴承受力以一阶和三阶惯性力为主,压缩机工况变化主要影响三、四级气缸压力,一级缸的振动相对剧烈。  结论  该型压缩机曲柄连杆机构自平衡能力良好,测试结果可对于理解该型压缩机气缸压力的特点及分析压缩机振动的特性提供参考。
两级双转子对置式离心压气机气动设计和强度校核
耿少娟, 倪明, 丁林超, 王文涛, 张小玉
2019, 14(4): 111-119. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01453
摘要:
  目的  为完成某小型燃气轮机用两级双转子对置式离心压气机设计,  方法  将Concepts NREC和Nu-meca软件相结合,对两级双转子对置式离心压气机气动设计和三维流场进行校核;叶轮选取0Cr17Ni4Cu4Nb材料,采用ANSYS软件在线弹性范围内分析及校核离心叶轮强度和振动特性。  结果  气动设计结果表明,在设计流量点,两级离心压气机总压比为7.97,绝热效率为80.39%,稳定裕度为17.2%。强度和振动分析结果表明,叶轮静强度满足材料强度要求;根据"三重点"共振理论,两级离心叶轮均无共振危险。  结论  得到了同时满足气动、强度和振动要求的高压比、高效率和宽稳定裕度两级离心压气机设计方案,可为小型燃气轮机设计和技术集成、试验测试等提供基础支撑。
MTU柴油机推进轴系的联轴器匹配研究及扭振特性预报
胡云飞, 周瑞平, 徐勇, 祝泽强
2019, 14(4): 120-127. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01244
摘要:
  目的  为明确中、高速柴油机与多弹性联轴器匹配的扭振计算方法及推进轴系扭振特性,  方法  以某船MTU柴油机推进轴系为研究对象,分析与之匹配的多弹性联轴器选型方法,建立MTU柴油机推进轴系的扭振计算模型,分析MTU柴油机的激励特性和推进轴系扭振特性,开展MTU柴油机与多弹性联轴器匹配系列轴系的扭振特性预报,并提出基于实测振幅和解析法的阻尼修正推算方法,用以修正轴系扭振特性的预报结果。  结果  研究结果表明:实测共振频率与计算频率吻合;经修正,共振转速处的曲轴应力降低了16%,弹性联轴器的振动扭矩降低了15%,验证了扭振计算方法的正确性。  结论  所得结论可为后续同型舰船的轴系扭振分析提供工程参考。
基于QFD及FMEA的舰船动力装置设计质量改进模型构建方法及应用
王泰翔, 刘金林, 曾凡明, 尹红升
2019, 14(4): 128-134. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01288
摘要:
  目的  针对舰船动力装置设计中提高安全性、可靠性指标性能的问题,应用故障模式与影响分析(FMEA)预测提出控制措施。  方法  引入质量功能展开(QFD)质量控制方法,分析风险评估对象,明确风险优先数的组成及含义,改进计算公式,进而提高风险评估的准确性和全面性。针对专家评价的多属性决策问题,采用依赖型二元语义加权几何平均算子进行评价。  结果  以某轴系设计为例,验证了研究方法的有效性。  结论  QFD与FMEA改进模型能够为动力装置可靠性、安全性等设计指标性能的提升提供理论和方法的支撑,同时为舰船动力装置设计水平的提高提供一定的参考。
蒸汽浸没射流与凝结数值仿真分析
汪广怀, 孙露, 王畅, 郝锐, 王建军
2019, 14(4): 135-142. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01296
摘要:
  目的  船用蒸汽动力系统进行蒸汽排放时,蒸汽射流冷凝是一个常见的物理过程。为了充分掌握此类开放空间纯蒸汽浸没射流的基础物理现象,采用Mixture两相流模型开展CFD仿真研究。  方法  基于实验结果对传热关系式进行修正,以汽相体积份额为0.95作为度量汽羽长度的临界分数,对比分析不同凝水温度和进口压力条件下浸没射流冷凝汽羽的空间分布、速度场、温度场及压力场分布特性。  结果  仿真结果表明:不同的进口条件将影响浸没射流冷凝汽羽的形态;在稳定的浸没射流冷凝过程中,汽羽核心区呈现出相对低温的状态,汽羽轴向的压力分布呈现出波动状态;验证了汽羽内部膨胀-压缩波的存在性,且随着蒸汽进口压力的增加,膨胀-压缩波的波动振幅和空间范围也随之增加。  结论  研究成果可为蒸汽射流冷凝的优化设计提供参考。
大型压力容器的压力跟踪控制
张伟, 廖义德
2019, 14(4): 143-146. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01396
摘要:
  目的  针对某大型压力容器的压力跟踪控制要求,为了满足升压段的快速大流量需求并改善压力容器升压段和降压段的跟踪性能,研发75 m3新型压力容器的内部压力控制系统。  方法  采用高压气水罐作为蓄能器,通过调节蓄能器流入压力容器的液体流量,改变内部压力,实现升压段的精确跟踪;在压力容器出口管路上分别设置流量调节阀和高速电磁开关阀,以提高降压段的跟踪精度;采用带有死区的PID控制算法,补偿相位滞后。  结果  试验结果表明:系统动态跟随精度可保持在0.4 MPa以内,静态保压精度可控制在0.1 MPa,具备良好的跟随性能和稳态控制精度。  结论  在陆上试验模拟潜器大惯性变深应用场景可以有效解决假海背压控制瞬时大流量与压力控制精度无法兼顾的问题。
某舰用变压器在线监测与故障诊断系统研究
康兴, 李维波, 余万祥, 徐聪, 何凯彦
2019, 14(4): 147-154. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01434
摘要:
  目的  舰船变压器是大型舰船综合电力系统安全、稳定、可靠运行的关键,故应避免出现严重故障。  方法  基于高级精简指令集计算机(ARM),构建变压器状态在线监测与故障诊断系统。通过抗干扰和数据处理,用以保证实时、可靠、准确地获取运行状态数据;通过诊断系统数据分析,以准确预测和判断故障类型并报警,从而保证系统及时动作以防止故障扩大化;通过屏幕化显示,用以提高调度员对变压器运行状态的准确把握能力。  结果  Multisim仿真建模分析与现场运行测试结果表明:该系统可以准确采集变压器的运行状态数据,判断故障类型,并实时反馈给集控中心,从而制定合理的控制策略和规划调度方案,保证舰船综合电力系统正常工作。  结论  研究成果可为舰用变压器在线监测与故障诊断提供参考。
基于交流阻抗技术的海水管路腐蚀监测系统
张晓东, 许志雄, 张聪, 高新华, 迟迎
2019, 14(4): 155-160. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01320
摘要:
  目的  加装绝缘垫片是预防海水异种金属管路间电化学腐蚀的重要措施,绝缘垫片的电绝缘性能反映了海水管路间电化学腐蚀程度。  方法  基于交流阻抗技术,设计并开发一套海水异种金属管路间电绝缘性能监测系统,主要包括电源模块、单片机模块、DDS信号发生器和通信模块、上位机软件等,并通过高精度仪器验证其测量精度。  结果  结果表明,该电绝缘性能监测系统具有较高的精度,对于10 MΩ以下绝缘电阻的测量误差小于5%。  结论  电绝缘性能监测系统在干态和湿态下均可适用,且精度满足实际使用需求。
武器与电子信息系统
基于时序数据库的无人船信息管理系统设计与性能测试
黄一, 王鸿东, 程锋瑞, 梁晓锋, 易宏
2019, 14(4): 161-166. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01361
摘要:
  目的  近年来,无人船技术及产业发展迅速,装备应用前景广阔。解决长航时无人船海量信息管理问题的需求日益迫切。  方法  针对无人船电子信息系统中6种类型数据的特点,构建基于时序数据库的无人船信息管理系统拓扑及数据流动模型,并设计一套适用于无人船信息管理系统的性能测试方法。  结果  经测试表明,该无人船信息管理系统能够满足无人船运行对信息管理的需求,且相比于传统关系型数据库,其压缩性能提高约10%,检索及聚合分析性能更为优异,具有较高的通用性。  结论  该系统为解决长航时无人船信息存储与通信传输难题提供了良好的解决方法。