国外大比例潜艇模型试验研究 被引量：1

1

作者 刘治学 宋杨 +1 位作者 杨清轩 刘洋 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第9期194-199,共6页

采用大比例潜艇模型进行试验测试可有效评估、预测潜艇战技性能,从而推进潜艇研制工作。与实艇试验相比,大比例潜艇模型试验具有低成本、无人员安全风险等突出优点。本文将研究国外大比例潜艇模型试验情况,分析未来潜艇大比例模型试验... 采用大比例潜艇模型进行试验测试可有效评估、预测潜艇战技性能,从而推进潜艇研制工作。与实艇试验相比,大比例潜艇模型试验具有低成本、无人员安全风险等突出优点。本文将研究国外大比例潜艇模型试验情况,分析未来潜艇大比例模型试验发展趋势。 展开更多

关键词 大比例潜艇模型 试验

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DARPA2潜艇模型定常流动黏性流场和水动力计算 被引量：3

2

作者 于向阳 孟庆昌 +1 位作者 刘巨斌 张志宏 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2020年第2期15-19,共5页

为了进一步验证SA湍流模式模拟分离流动问题的能力,采用SA(Cυ=30)湍流模型,数值求解定常不可压缩的RANS方程,计算DARPA2潜艇模型定常流动黏性流场和水动力;速度-压力耦合采用SIMPLE方法处理,对流项采用二阶迎风格式,隐式迭代求解方程... 为了进一步验证SA湍流模式模拟分离流动问题的能力,采用SA(Cυ=30)湍流模型,数值求解定常不可压缩的RANS方程,计算DARPA2潜艇模型定常流动黏性流场和水动力;速度-压力耦合采用SIMPLE方法处理,对流项采用二阶迎风格式,隐式迭代求解方程组。得到的数值计算结果与实验值符合较好。潜艇不同部分对水动力的贡献及受攻角的影响是不同的,升力系数随攻角的增加,艉附体的作用明显增强,而指挥台的作用不是很明显;指挥台和艉附体分别存在时,水动力系数随攻角变化的趋势与全附体时是一致的,曲线不存在奇异性变化。 展开更多

关键词 数值模拟 定常黏性流场计算 DARPA2潜艇模型

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无监督学习的潜艇模型智能简化策略 被引量：1

3

作者 张伟 邱志刚 张焕清 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第6期37-43,M0004,共8页

针对潜艇运动方程复杂、耦合性强,水动力系数测量周期长等问题,引入了水动力系数敏感性指数,量化水动力系数对潜艇姿态的影响程度。在简化传统直接阈值法的基础上,提出了基于无监督学习K-means聚类的阈值聚类法。利用9个特征参数简化潜... 针对潜艇运动方程复杂、耦合性强,水动力系数测量周期长等问题,引入了水动力系数敏感性指数,量化水动力系数对潜艇姿态的影响程度。在简化传统直接阈值法的基础上,提出了基于无监督学习K-means聚类的阈值聚类法。利用9个特征参数简化潜艇运动方程。研究结果表明:在简化项数相同时,阈值聚类法的特征参数中,除战术回转直径外,其余8个特征参数的误差均小于或者等于直接阈值法,且阈值聚类法的最大误差为3.850%,最小误差仅为0.008 3%。 展开更多

关键词 水动力系数敏感性指数 无监督学习 阈值聚类法 潜艇模型

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某潜艇模型不同潜深弹性形变阻力误差补偿理论 被引量：3

4

作者 罗朋 陆晓 +2 位作者 何超 魏飞 李徐 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第18期309-314,共6页

针对某型水密潜艇模型流体阻力进行研究。对该模型弹性体与刚性体结构流体阻力误差进行对比与分析。利用ANSYS 对不同潜深工况下该弹性试验模型的结构形变量展开了分析;利用 CFD 计算流体力学 k-ω湍流模型对该刚性体艇体水阻力特性进... 针对某型水密潜艇模型流体阻力进行研究。对该模型弹性体与刚性体结构流体阻力误差进行对比与分析。利用ANSYS 对不同潜深工况下该弹性试验模型的结构形变量展开了分析;利用 CFD 计算流体力学 k-ω湍流模型对该刚性体艇体水阻力特性进行了计算;通过 ANSYS 有限元与 CFD 流体分析相互结合,对该实际弹性体模型不同潜深水下变形量与水阻力进行了深入研究;通过数值分析高斯逼近方法建立了该弹性体模型试验阻力误差补偿理论。结果如下:①弹性体试验模型结构力学误差补偿能够较好地提高试验的准确性,在水深 0 ~20 m 工况下,最大误差减小 1. 347%;②针对试验模型的弹性形变与刚性体的对比分析,首次提出了该弹性模型试验误差补偿理论,为 CFD 计算流体力学的准确性验证提供了更加准确的标准。 展开更多

关键词 弹性潜艇模型 流体阻力 误差补偿 ANSYS分析 计算流体力学

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基于标准潜艇模型的潜艇机械噪声影响因素分析 被引量：3

5

作者 吕帅 杨学猛 张学刚 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第S1期85-89,共5页

基于Benchmark标准潜艇模型,建立了不同结构形式的Benchmark标准模型的衍生潜艇模型,包括单层壳潜艇模型和双层壳潜艇模型以及无附体结构和有附体结构的潜艇模型。开展理论解析解计算与数值仿真计算比对,得到数值仿真计算的置信度,并开... 基于Benchmark标准潜艇模型,建立了不同结构形式的Benchmark标准模型的衍生潜艇模型,包括单层壳潜艇模型和双层壳潜艇模型以及无附体结构和有附体结构的潜艇模型。开展理论解析解计算与数值仿真计算比对,得到数值仿真计算的置信度,并开展Benchmark潜艇缩比模型实验室试验,通过试验验证数值仿真计算的可靠性。基于以上研究,针对潜艇机械噪声开展数值计算,计算得到在海洋流场环境中不同结构形式的Benchmark潜艇模型的固有振动特性以及其受到机械设备激励作用下的机械辐射噪声值,并通过对比分析得到了不同激励形式、不同潜艇艇体结构特性对其机械噪声的影响规律。 展开更多

关键词 潜艇模型 机械噪声 数值分析 影响因素

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有限元方法分析BeTSSi-Ⅱ标准潜艇模型低频目标强度 被引量：2

6

作者 冯雪磊 李晓伟 +1 位作者 孔昕 魏柠阳 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第9期68-74,共7页

BeTSSi-Ⅱ标准潜艇模型具有较为完整的内部结构和接近真实潜艇的线型,因此其目标强度特性更接近真实潜艇。采用声-壳耦合有限元方法分析了收发合置BeTSSi-Ⅱ标准潜艇模型的低频目标强度,结果表明当频率大于100 Hz时,正横方向附近入射的... BeTSSi-Ⅱ标准潜艇模型具有较为完整的内部结构和接近真实潜艇的线型,因此其目标强度特性更接近真实潜艇。采用声-壳耦合有限元方法分析了收发合置BeTSSi-Ⅱ标准潜艇模型的低频目标强度,结果表明当频率大于100 Hz时,正横方向附近入射的目标强度大于其他方向入射的目标强度。进一步分析内部结构的影响,结果表明内部结构对正横方向附近入射的目标强度影响较小,而对首尾方向附近入射的目标强度影响较大。此外分析了BeTSSi-Ⅱ简化潜艇模型的目标强度,结果表明模型简化同样对正横方向入射的目标强度影响较小,而对首尾方向附近入射的目标强度影响较大。最后对比分析了BeTSSi-Ⅱ和BeTSSi-Ⅰ两种潜艇模型,结果表明两者的差异主要为内部结构的差异,如果忽略内部结构,两者的差别不大。 展开更多

关键词 耦合有限元 目标强度 BeTSSi-Ⅱ标准潜艇模型

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螺旋桨及其运行对潜艇操纵性水动力影响的模型试验研究 被引量：8

7

作者 庞永杰 王庆云 +1 位作者 李伟坡 王建 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期109-114,共6页

利用循环水槽中的垂直型平面运动机构(VPMM)对无桨和带桨全附体潜艇模型完成拘束模型试验,分析目的拟合出潜艇操纵性无因次线性水动力系数。对比可知:带桨模型的水动力系数Z'_w、M'_w和舵角系数Y'_(δr)、M'_(δs)、Z&#... 利用循环水槽中的垂直型平面运动机构(VPMM)对无桨和带桨全附体潜艇模型完成拘束模型试验,分析目的拟合出潜艇操纵性无因次线性水动力系数。对比可知:带桨模型的水动力系数Z'_w、M'_w和舵角系数Y'_(δr)、M'_(δs)、Z'_(δs)较无桨模型分别减小17.33%、36.33%、16.10%、30.51%、24.25%,而舵角系数N'δr较无桨时增加16.45%,其余水动力系数的变化基本维持在10%以内。由此表明螺旋桨的存在及其运行对潜艇操纵性水动力系数具有一定的影响。 展开更多

关键词 潜艇模型 螺旋桨 水动力系数 操纵性试验

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运用代理模型方法预测潜艇结构模型的振动声辐射 被引量：10

8

作者 郭明慧 黎胜 《中国舰船研究》 2013年第6期69-74,共6页

基于Kriging模型和最优对称拉丁超立方体抽样方法,以简化的水下潜艇结构模型为例建立水下相对复杂结构振动声辐射计算的代理模型,可对水下潜艇结构模型进行共振频率和声功率级的预测。建立的代理模型可以在整个设计变量尺寸范围内对模... 基于Kriging模型和最优对称拉丁超立方体抽样方法,以简化的水下潜艇结构模型为例建立水下相对复杂结构振动声辐射计算的代理模型,可对水下潜艇结构模型进行共振频率和声功率级的预测。建立的代理模型可以在整个设计变量尺寸范围内对模型的振动声辐射进行实时预测。由计算结果得出,使用基于Kriging方法的代理模型能较准确地完成固有频率和声功率级的预测。所建立的代理模型能快速、准确地预报在整个设计变量尺寸范围内潜艇结构模型的振动声辐射。 展开更多

关键词 KRIGING模型 振动 声辐射 潜艇结构模型

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温度梯度环境中潜艇尾流热特征的试验研究 被引量：8

9

作者 张修峰 杨立 +1 位作者 吴猛猛 杜永成 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期45-48,53,共5页

改进了用于实验室热尾流测量的温度测量系统,提高了系统的集成度和抗干扰能力。在水槽中实验研究了螺旋桨推进潜艇模型在有、无温度分层流体中尾流的热特征,得到两种条件下尾流的温度分布和信号衰减规律,分析了两种尾流信号的形成机理... 改进了用于实验室热尾流测量的温度测量系统,提高了系统的集成度和抗干扰能力。在水槽中实验研究了螺旋桨推进潜艇模型在有、无温度分层流体中尾流的热特征,得到两种条件下尾流的温度分布和信号衰减规律,分析了两种尾流信号的形成机理及其影响因素,表明在温度分层环境中'冷尾流'信号对探测和识别水下航行的潜艇更为有利,所得结果可为红外反潜和潜艇红外隐身提供更加切合实际的理论支撑。 展开更多

关键词 温度梯度 热尾流 温度测量 潜艇模型

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一种基于代理模型的水下目标分类识别方法 被引量：4

10

作者 郭明慧 黎胜 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第7期76-79,共4页

基于Kriging模型和圆柱壳振动相似性理论,以圆柱壳近似代替潜艇模型为例建立代理模型,可按照潜艇排水量大小分为大、中、小和袖珍4个艇级的潜艇进行分类识别。把逆向思维运用到代理模型中,将计算得到的圆柱壳固有频率作为输入值,圆柱壳... 基于Kriging模型和圆柱壳振动相似性理论,以圆柱壳近似代替潜艇模型为例建立代理模型,可按照潜艇排水量大小分为大、中、小和袖珍4个艇级的潜艇进行分类识别。把逆向思维运用到代理模型中,将计算得到的圆柱壳固有频率作为输入值,圆柱壳的外形尺寸长度和半径作为输出的结果值建立代理模型。通过计算结果得出,使用基于Kriging方法的代理模型能够快速而准确的识别潜艇的分类。 展开更多

关键词 KRIGING模型 圆柱壳 振动相似性 潜艇模型

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潜艇非稳态流场计算流体力学不确定度分析 被引量：2

11

作者 姚震球 杨春蕾 《船海工程》 2009年第3期40-43,共4页

依照ITTC推荐规程对美国DARPA潜艇模型SUBOFF光体在不考虑自由表面情况下的CFD计算进行不确定度分析。选取中间尺度的时间步长,验证中采用细、中、粗三套网格。在最精细的网格上进行不同时间步长的研究。最后对潜艇表面压力计算进行确认。

关键词 计算流体力学 不确定度分析 潜艇模型 SUBOFF

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航空重力垂直梯度探测潜艇方法研究 被引量：6

12

作者 张志强 郑晗 崔银锋 《海洋测绘》 CSCD 2019年第4期6-9,13,共5页

航空重力梯度测量属于被动探测,抗干扰能力强,如果能和其他探潜手段相配合将极大地提高航空搜潜的效率。针对航空重力梯度测量是否能够用于探测潜艇的问题,依据俄亥俄级弹道导弹核潜艇的结构特点,建立了适用于重力梯度计算的潜艇模型,... 航空重力梯度测量属于被动探测,抗干扰能力强,如果能和其他探潜手段相配合将极大地提高航空搜潜的效率。针对航空重力梯度测量是否能够用于探测潜艇的问题,依据俄亥俄级弹道导弹核潜艇的结构特点,建立了适用于重力梯度计算的潜艇模型,分别给出了潜艇外壳、内部质量亏损产生的重力垂直梯度的计算方法,并对不同精度重力梯度仪可探测的潜艇重力垂直梯度值进行了计算,从航空反潜的角度对探测潜艇效果进行了分析。经计算表明,如航空重力梯度仪精度达到10^-2 E,将具备一定的实际探潜效能;如精度达到10^-4 E,反潜机搜索宽度可与现有航空磁性探潜相当。 展开更多

关键词 航空搜潜 重力梯度 非声探测 探测精度 潜艇模型 内部质量亏损

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H_∞控制在潜艇深度控制的应用 被引量：2

13

作者 吴浩溶 胡大斌 +2 位作者 林雄伟 肖剑波 王立军 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第9期98-101,共4页

传统的PID控制器鲁棒性较差,模型参数变化对控制器的影响较大。为了提高系统的鲁棒性,将H∞控制器应用于潜艇机动控制。通过分析模型的速度参数摄动性,确定模型的干扰信号与评价信号,利用Matlab设计最优的H∞控制器。仿真结果表明在该... 传统的PID控制器鲁棒性较差,模型参数变化对控制器的影响较大。为了提高系统的鲁棒性,将H∞控制器应用于潜艇机动控制。通过分析模型的速度参数摄动性,确定模型的干扰信号与评价信号,利用Matlab设计最优的H∞控制器。仿真结果表明在该控制器作用下,系统达到了信号跟踪的要求,并且在速度有较大摄动时,系统仍有较好的动态性能,即系统的鲁棒性较好。该方法亦可用于潜艇模型的其他单个或多个参数摄动的鲁棒性设计。 展开更多

关键词 H∞控制 潜艇运动模型 鲁棒控制 摄动模型

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潜艇目标强度特性

14

作者 冯浩（译） 李维林（校） 《国外舰船工程》 2005年第6期40-43,共4页

大西洋防御研究机构（DREA）开发的基于边界元的声波辐射预测软件——AVAST已具有预测目标声波强度的能力，可预测包括水雷和潜艇在内的具有完整三维尺寸和刚性（或弹性）结构的水下物体目标强度。从多方面研究了一艘潜艇模型在相应低... 大西洋防御研究机构（DREA）开发的基于边界元的声波辐射预测软件——AVAST已具有预测目标声波强度的能力，可预测包括水雷和潜艇在内的具有完整三维尺寸和刚性（或弹性）结构的水下物体目标强度。从多方面研究了一艘潜艇模型在相应低频范围内（50～1kHz）的刚性目标强度。模型包括潜艇的围壳和减摇鳍并通过改变模型结构的设置分析围壳和减摇鳍对目标强度的影响。分析和计算都是在自由空间进行的。同时还研究了数字化目标深度和水深对平坦表面和刚性底部目标强度的影响。 展开更多

关键词 数字化模型 声波辐射 评估软件 潜艇模型 强度特性 目标强度 预测软件 模型结构 研究机构 水下物体

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非匹配条件下的非线性潜艇垂直面系统L_2控制器设计 被引量：1

15

作者 吴浩溶 胡大斌 +1 位作者 林雄伟 肖剑波 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第1期109-113,共5页

研究非匹配条件的非线性潜艇垂直面系统的信号跟踪控制问题。通过构造恰当的输入、输出及状态变量,将该问题转换为干扰抑制控制问题。基于相对阶的概念,给出了多输入多输出非线性系统的标准型及链式结构。以干扰抑制控制问题的定义为基... 研究非匹配条件的非线性潜艇垂直面系统的信号跟踪控制问题。通过构造恰当的输入、输出及状态变量,将该问题转换为干扰抑制控制问题。基于相对阶的概念,给出了多输入多输出非线性系统的标准型及链式结构。以干扰抑制控制问题的定义为基础,提出并证明了不依赖于匹配条件的非线性链式结构系统的L2控制器设计定理;并以此设计了某型潜艇垂直面非线性系统的L2控制器。通过仿真验证了该控制器具有较好的动态性能和鲁棒性。 展开更多

关键词 非线性系统 信号跟踪 非匹配条件 潜艇运动模型 L2控制

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多面体网格在船体绕流计算中的应用 被引量：18

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作者 魏成柱 李英辉 易宏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1144-1151,共8页

为了验证多面体网格在船体绕流、特别是存在自由面的高速船体绕流计算中的有效性,将多面体网格应用于动网格中,基于多面体网格对DARPA Suboff潜艇进行了数值计算;基于混合网格和动区域法对一种高速单体穿浪船进行了数值计算,并将数值计... 为了验证多面体网格在船体绕流、特别是存在自由面的高速船体绕流计算中的有效性,将多面体网格应用于动网格中,基于多面体网格对DARPA Suboff潜艇进行了数值计算;基于混合网格和动区域法对一种高速单体穿浪船进行了数值计算,并将数值计算结果同水池实验结果进行了对比.研究表明:同四面体网格相比,多面体网格能有效减少非结构网格的单元数量,并能用更少的网格单元获取相似甚至更好的计算结果;多面体网格在潜艇绕流计算上的应用效果非常好;结合Robust(Octree)网格生成方法可改善多面体网格的正交性和分层性,进而能够更好地捕捉波形和飞溅;混合网格结合动区域法可以将多面体网格应用于包含船体运动的数值计算. 展开更多

关键词 多面体网格 船体绕流 Suboff潜艇模型 高速单体穿浪船 动网格 混合网格

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封面图片说明

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作者 徐庆林(文/图) 王向军(文/图) +1 位作者 张建春(文/图) 刘德红(文/图) 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期91-91,共1页

封补偿阳极位置对舰船腐蚀电场防护效果的影响",图片包含了潜艇模型网格剖分、仿真的潜艇表面电位分布、电场平面分布、潜艇周围电场流线以及腐蚀电场防护原理图.为消除舰船腐蚀电场,首先利用Solidworks面图片来自本期论文"... 封补偿阳极位置对舰船腐蚀电场防护效果的影响",图片包含了潜艇模型网格剖分、仿真的潜艇表面电位分布、电场平面分布、潜艇周围电场流线以及腐蚀电场防护原理图.为消除舰船腐蚀电场,首先利用Solidworks面图片来自本期论文"建立包括壳体、螺旋桨、舵和指挥台的潜艇三维几何模型,然后采用COMSOL仿真软件中电流分布(边界元)接口建立潜艇腐蚀电场边界元模型,破损区域和螺旋桨的边界条件分别设置为921A钢和B10铜合金的非线性极化曲线,补偿阳极为恒电流边界. 展开更多

关键词 补偿阳极 潜艇模型 电场防护 921A钢 网格剖分 三维几何模型 表面电位 边界元

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