移动压力面诱导的固壁冰航道内弯曲重力波传播特性研究

1

作者 倪宝玉 熊航 +1 位作者 曾令东 孙林华 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2838-2853,共16页

在冬季冻结的内河航道以及冰水池模型试验等限制航道场景下,弯曲重力波和冰相互作用过程中由于冰板与冰池固壁面之间的边界条件,池壁效应的影响通常较大,不可忽视.基于此,针对移动压力面在固壁冰航道匀速运动引起的冰板稳态响应问题,建... 在冬季冻结的内河航道以及冰水池模型试验等限制航道场景下,弯曲重力波和冰相互作用过程中由于冰板与冰池固壁面之间的边界条件,池壁效应的影响通常较大,不可忽视.基于此,针对移动压力面在固壁冰航道匀速运动引起的冰板稳态响应问题,建立数学模型,并采用分离变量法、正交模态法和傅里叶变换推导了该模型的解析解,得到冰板变形响应的积分表达式,通过数值计算对该问题进行数值求解.在验证积分表达式的收敛性的基础上,基于弯曲重力波在固壁冰航道内传播的临界速度,分析移动压力面在不同速度区间下运动引起的弯曲重力波特点,研究压力面相对航道壁面位置对弯曲重力波的影响,讨论航道水深和冰厚参数对移动压力面破冰能力的影响,总结压力面运动速度、压力面与航道壁面的位置关系、冰厚及水深变化对冰板变形和应变的影响规律,以期为开展冰水池模型试验和内河破冰提供一些参考. 展开更多

关键词 弯曲重力波 池壁效应 移动压力面 临界速度 破冰能力

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排气防浪止水装置设计及试验研究

2

作者 刘金标 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第20期61-64,共4页

为防止海水进入无人水面航行体排气管,设计一种安装于排气口顶部的排气防浪止水装置,对其结构组成、动作原理进行简要概述,建立其挡水翻板旋转和浮子上浮力学数学模型,测试样机壳体密封性和水下漏水率及最大功率柴油机排气性能。测试结... 为防止海水进入无人水面航行体排气管,设计一种安装于排气口顶部的排气防浪止水装置,对其结构组成、动作原理进行简要概述,建立其挡水翻板旋转和浮子上浮力学数学模型,测试样机壳体密封性和水下漏水率及最大功率柴油机排气性能。测试结果表明,正常工作时排气顺畅,没入水下时浮子上、下运动灵活,漏水率均小于2 L/min,满足了技术指标,为后续更深入研究奠定一定的基础。 展开更多

关键词 水面航行体 排气防浪止水装置 排气浮子 密封 漏水率

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多功能遥控水下无人航行器阻力特性研究

3

作者 胡测 王光越 李坤 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第23期88-92,共5页

针对深海目标探测、打捞作业的安全、高效要求,研制一型多推进系统矢量配置的多功能遥控水下无人航行器。针对航行器系统配置和作业性能参数,首先采用流体力学方法分析计算多种工况下外形阻力和脐带电缆阻力特性,通过水平面多推进器环... 针对深海目标探测、打捞作业的安全、高效要求,研制一型多推进系统矢量配置的多功能遥控水下无人航行器。针对航行器系统配置和作业性能参数,首先采用流体力学方法分析计算多种工况下外形阻力和脐带电缆阻力特性,通过水平面多推进器环形矢量配置和垂直面推进器对称分布配置,解耦垂直面和水平面运动,实现航行器高效多自由度运动。然后,根据推进器的性能和不同工况下航行器阻力特性计算分析,拟合阻力、动力、速度关系曲线,校验推进系统配置的合理性。最后对比分析阻力特性与推进器推力输出特性,结果表明航行器动力配置方式及推进器效能满足航行器机动作业性能要求。 展开更多

关键词 遥控水下无人航行器 航行阻力 脐带电缆阻力 阻力匹配

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基于某型发射装置的机电系统联合仿真技术研究

4

作者 方航 李玉广 严涛 《舰船电子工程》 2024年第2期122-126,共5页

为将机电联合仿真技术应用于军工机电产品开发过程中,论文重点详细阐述了该仿真的总体思路和具体流程,首先建立了发射装置虚拟样机模型,对模型进行了运动学和动力学测试并生成了符合机电接口要求的机构控制模块;其次根据给定的控制指标... 为将机电联合仿真技术应用于军工机电产品开发过程中,论文重点详细阐述了该仿真的总体思路和具体流程,首先建立了发射装置虚拟样机模型,对模型进行了运动学和动力学测试并生成了符合机电接口要求的机构控制模块;其次根据给定的控制指标设计了控制系统模型,对模型进行了校验;最终建立了机电联合仿真模型,并进行了仿真参数配置及仿真计算。结果表明机电联合仿真思路清晰、过程明确和数据正确,可有效指导现代军工机电系统的设计和性能验证,将极大提高设计效率、缩短开发周期、降低开发成本和获得更优化的产品性能。 展开更多

关键词 机电系统联合仿真 总体思路 ADAMS MATLAB/SIMULINK 发射装置

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船用蜂窝金属夹芯板反复碰撞数值研究

5

作者 吴雄 《珠江水运》 2024年第19期107-109,共3页

随着绿色船舶和海洋工程结构的不断发展,蜂窝金属夹芯板以优异的力学性能在船舶和海洋工程结构中的应用越来越广泛。本文采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA开展楔形冰反复碰撞下蜂窝夹芯板动态响应研究,研究蜂窝夹芯板变形模式、载荷-位移特... 随着绿色船舶和海洋工程结构的不断发展,蜂窝金属夹芯板以优异的力学性能在船舶和海洋工程结构中的应用越来越广泛。本文采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA开展楔形冰反复碰撞下蜂窝夹芯板动态响应研究,研究蜂窝夹芯板变形模式、载荷-位移特性以及碰撞过程能量分配情况,与反复碰撞实验结果进行对比,验证仿真方法的可靠性。研究表明,随着反复碰撞次数的增加,蜂窝夹芯板上面板由部分凹陷与全局折弯的多种变形模式转化为全局折弯变形的单一变形模式,而下面板一直表现为全局折弯的单一变形模式;上下面板及蜂窝芯层的能量吸收率逐渐减小,冰体破碎耗能率逐渐增大,回弹动能占比几乎不变。 展开更多

关键词 船用蜂窝夹芯板 楔形冰反复碰撞 动态响应 能量吸收

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AUV槽道推进器水动力学性能分析

6

作者 张冬楠 张敏革 +3 位作者 王昌强 谢明杰 徐虎 陈武进 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期76-81,共6页

为研究槽道推进器在AUV槽道内的水动力性能,基于一款AUV槽道结构设计一款槽道推进器,采用计算流体力学(CFD)方法对包含槽道推进器在内的AUV进行系泊条件及有横移速度时的数值模拟,通过对AUV外部流场与槽道内流场进行分析,探究了在以上2... 为研究槽道推进器在AUV槽道内的水动力性能,基于一款AUV槽道结构设计一款槽道推进器,采用计算流体力学(CFD)方法对包含槽道推进器在内的AUV进行系泊条件及有横移速度时的数值模拟,通过对AUV外部流场与槽道内流场进行分析,探究了在以上2种情况下槽道推进器正反转产生的推力、扭矩及功率等特征。结果表明,AUV横移时所需要的横向总推力不仅由槽道推进器提供,AUV艇身由于螺旋桨抽吸作用产生的压力差也会提供一定的附加推力;在系泊条件下,槽道推进器提供的横向推力占比为53.2%~54.0%,AUV艇身提供推力占比为38.6%~39.3%,并且螺旋桨正转时,桨推力、扭矩及功率与反转时的数值相差3.8%;当有横移速度时,横向总推力主要由槽道推进器提供,AUV艇身提供的推力占比为12.8%。 展开更多

关键词 槽道推进器 水动力性能 横向推力 推力占比

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水下拖曳体受力数值模拟分析

7

作者 易学平 欧阳凌浩 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第1期83-88,共6页

为了使声学设备能够在水下正常工作,设计一种提供稳定姿态、在指定航速下达到要求深度的水下拖曳体搭载平台,并对其水动力学进行数值模拟。基于计算流体力学(Computational Fluid Mechanics,CFD)对水下拖曳体的3种砰击载荷工况进行数值... 为了使声学设备能够在水下正常工作,设计一种提供稳定姿态、在指定航速下达到要求深度的水下拖曳体搭载平台,并对其水动力学进行数值模拟。基于计算流体力学(Computational Fluid Mechanics,CFD)对水下拖曳体的3种砰击载荷工况进行数值模拟计算及实验验证,其中拖体初始位置分别为拖曳点距离水线以上半波高、拖曳点位于水线、拖曳点距离水线以下半波高。结果表明,数值模拟计算可以较为准确地监测各个区域的受力情况,相同条件下的试验与数值模拟受力结果对比验证了数值模拟结果的有效性,可为水下拖曳体的设计提供理论支撑和依据。 展开更多

关键词 水下拖体 声学设备 计算流体力学 数值模拟

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基于广义既约梯度法的水下机器人推力分配

8

作者 傅培成 吕海宁 杨海鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期103-111,共9页

为提高自主水下机器人动力控位系统的控制精度,延长水下作业时间,提出一种与灰狼优化算法相结合的广义既约梯度法对自主水下机器人进行推力分配。该方法通过计算目标函数的既约梯度获取其下降方向,通过灰狼优化算法在下降方向上进行一... 为提高自主水下机器人动力控位系统的控制精度,延长水下作业时间,提出一种与灰狼优化算法相结合的广义既约梯度法对自主水下机器人进行推力分配。该方法通过计算目标函数的既约梯度获取其下降方向,通过灰狼优化算法在下降方向上进行一维搜索获取符合约束条件的更优解,经过多次迭代获取到目标函数的全局最优解。通过仿真模拟对算法性能进行测试。仿真结果表明,相比于传统推力分配算法,广义既约梯度法能更有效地降低能耗、减少推力饱和问题。 展开更多

关键词 自主水下机器人 广义既约梯度法 推力分配

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UUV惯导系统多线谱振动抑制研究 被引量：1

9

作者 叶浩亮 寻波 +3 位作者 管峰 方鑫 李孟捷 郁殿龙 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第10期97-101,共5页

UUV惯导系统产生的多线谱振动,对自身探测系统性能、声隐身性能等产生较大的不利影响。针对UUV惯导系统承载结构,分别研究基于超结构的陀螺仪隔振基座设计和系统减振设计方法,开展多线谱抑制优化设计仿真。在保证导航精度的前提下,实现... UUV惯导系统产生的多线谱振动,对自身探测系统性能、声隐身性能等产生较大的不利影响。针对UUV惯导系统承载结构,分别研究基于超结构的陀螺仪隔振基座设计和系统减振设计方法,开展多线谱抑制优化设计仿真。在保证导航精度的前提下,实现对多线谱的有效抑制。验证了基于超结构的惯性导航陀螺仪多线谱抑制方案的可行性,为下一步完成UUV惯导系统减振降噪结构的制备、集成与试验验证奠定了基础。 展开更多

关键词 UUV 超结构 线谱 振动抑制

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固体火箭发动机水下工作推力特性的实验研究 被引量：5

10

作者 张磊 佘湖清 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1184-1189,I0005,共7页

为了研究固体火箭发动机水下工作时燃气射流流场及推力特性,在连接船体升降平台上开展了火箭发动机水下工作的实验研究。采用高速摄像系统观察了喷管燃气射流在开阔水域的扩展过程,获得了水下燃气射流形态演化过程;对水下火箭发动机的... 为了研究固体火箭发动机水下工作时燃气射流流场及推力特性,在连接船体升降平台上开展了火箭发动机水下工作的实验研究。采用高速摄像系统观察了喷管燃气射流在开阔水域的扩展过程,获得了水下燃气射流形态演化过程;对水下火箭发动机的燃烧室压强及推力进行了测量,对比分析了在10 m、30 m、50 m三种水深条件下不同装药火箭发动机工作的推力特性。实验结果表明,发动机水下点火时,水环境与燃气之间的相互作用改变了燃气射流形貌,气液湍流掺混剧烈。随着水深的增大,燃烧室压力基本不变,发动机工作推力减小,水深从10 m增加到50 m时,三种发动机推力均降低了20%以上,且发动机推力与工作深度呈现非线性关系。在同一水深条件下,当发动机喷喉直径较小时,推力减小量较小;当燃烧室压强较小时,推力减小量较小。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 水下燃气射流 推力

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半潜航行器纵平面流体动力数值计算与试验研究 被引量：1

11

作者 李超 宋健 +2 位作者 刘金勇 艾艳辉 佘湖清 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第5期36-43,共8页

半潜航行器因航行深度介于水面航行器和潜器之间而得名。为预报半潜航行器纵平面流体动力性能,开展数值仿真与风洞试验。研究航行器不同攻角、不同舵角下受力情况,计算速度系数、舵角系数以及耦合系数,并与风洞试验数据进行对比。针对... 半潜航行器因航行深度介于水面航行器和潜器之间而得名。为预报半潜航行器纵平面流体动力性能,开展数值仿真与风洞试验。研究航行器不同攻角、不同舵角下受力情况,计算速度系数、舵角系数以及耦合系数,并与风洞试验数据进行对比。针对耦合工况中舵效降低的情况进行了流场分析。仿真和试验结果表明:CFD仿真结果与试验结果吻合较好,具有较高预报精度;增加航行器攻角会影响前、后舵板贴体端稍涡的形成,迫使稍涡向上偏移,在吸力面形成一个直径与舵板弦长相当的涡。研究结论可指导航行器运动控制和前后舵布局优化。 展开更多

关键词 半潜航行器 流体动力 数值计算 风洞试验 局部流场分析

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带内全双工水声通信系统自干扰抵消技术研究框架与思路 被引量：3

12

作者 赵云江 《移动通信》 2022年第6期105-110,共6页

水声通信技术已经被广泛应用于水下信息交互、海洋环境监测数据回传等方面,但受限于半双工体制,频率效率难以获得突破性的提升。首先对目前IBFD-UWAC技术研究现状进行了简述;然后重点阐述并分析了自干扰信道估计过程中遇到的问题与信道... 水声通信技术已经被广泛应用于水下信息交互、海洋环境监测数据回传等方面,但受限于半双工体制,频率效率难以获得突破性的提升。首先对目前IBFD-UWAC技术研究现状进行了简述;然后重点阐述并分析了自干扰信道估计过程中遇到的问题与信道特征,并以真正实现IBFD-UWAC为目标,结合外场实测自干扰信号与信道估计结果,对IBFD-UWAC系统中自干扰抵消结构与自适应滤波器性能要求进行了总结;最后基于现有研究基础与实验结果,提出了具有一定实用性的IBFD水声通信系统自干扰抵消理论研究框架以及思路。 展开更多

关键词 带内全双工 水声通信 自干扰抵消 干扰信道估计

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AUV组合导航系统的DVL标定方法研究 被引量：3

13

作者 白龙 张淏酥 +1 位作者 吴爽 邢安安 《舰船电子工程》 2021年第11期46-53,共8页

首次安装后,捷联惯性导航系统(SINS)和多普勒计程仪(DVL)之间的安装误差的标定对于提高水下组合导航精度十分重要。论文分析了标定试验中因GNSS测量值波动、侧向流影响、惯导对准失准角等因素对标定参数造成的影响,系统地提出了AUV组合... 首次安装后,捷联惯性导航系统(SINS)和多普勒计程仪(DVL)之间的安装误差的标定对于提高水下组合导航精度十分重要。论文分析了标定试验中因GNSS测量值波动、侧向流影响、惯导对准失准角等因素对标定参数造成的影响,系统地提出了AUV组合导航系统的标定方法和试验流程。之后,通过跑船实航的方式对该标定方法进行了有效性验证。该标定方法简单实用,对组合导航精度的提升效果显著。 展开更多

关键词 组合导航 惯性导航 多普勒计程仪 标定 安装误差

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一种有源无源复合干扰方法研究 被引量：3

14

作者 李文俊 刘承禹 +2 位作者 魏建功 吴皓 祝强 《舰船电子工程》 2021年第2期73-76,共4页

新体制下的雷达导引头具备较强的抗箔条干扰能力,传统的箔条冲淡、质心干扰作战效能已适应不了现代战场的需要。该研究立足于有源和无源对抗雷达末制导导引头的干扰机理,分析了有源诱骗、箔条遮蔽和质心效应对导引头的影响,提出了一种... 新体制下的雷达导引头具备较强的抗箔条干扰能力,传统的箔条冲淡、质心干扰作战效能已适应不了现代战场的需要。该研究立足于有源和无源对抗雷达末制导导引头的干扰机理,分析了有源诱骗、箔条遮蔽和质心效应对导引头的影响,提出了一种有源无源复合干扰对抗雷达导引头的新方法,并通过仿真数据给出效能评估,其作战模型可直接应用于现役舰载无源干扰装备干扰决策和靶场对抗环境构设,为各类舰艇有源无源协同干扰研究奠定良好基础。 展开更多

关键词 无源干扰 有源干扰 雷达导引头 辅助战术决策 仿真分析

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某电路板保险丝上电熔断的故障研究与处理 被引量：1

15

作者 方航 向宇 《舰船电子工程》 2023年第5期175-179,共5页

为了解决某型舰载产品电路板保险丝上电频繁熔断的故障,论文首先对故障产生的条件进行了详细的梳理,其次对故障的现象及可能存在的原因进行了准确描述和全面分析,对各种可能的原因逐一进行了排查并开展了样机试验验证,最后锁定了最主要... 为了解决某型舰载产品电路板保险丝上电频繁熔断的故障,论文首先对故障产生的条件进行了详细的梳理,其次对故障的现象及可能存在的原因进行了准确描述和全面分析,对各种可能的原因逐一进行了排查并开展了样机试验验证,最后锁定了最主要的原因并有针对性的进行了故障清除。故障处理结果表明,该故障的分析处理思路清晰、逻辑合理,准确地定位并解决了电路板故障,其电路故障分析逻辑和处理过程对电路设计与调试工作具有一定的参考借鉴意义。 展开更多

关键词 电路板 熔断丝 上电熔断 故障分析处理 试验验证

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水下航行体垂直上浮转水平攻击弹道研究 被引量：1

16

作者 杨光 黄楠 张腾 《舰船电子工程》 2023年第6期49-53,共5页

常规的水下弹道控制系统主要有水平弹道控制和垂直弹道控制两种形式,某水下航行体的工作方式为垂直发射,水平攻击,在水下航行器从垂直发射转入水平攻击过程中,传统的控制系统因欧拉姿态角奇异等问题难以正常工作。建立垂直、水平两套参... 常规的水下弹道控制系统主要有水平弹道控制和垂直弹道控制两种形式,某水下航行体的工作方式为垂直发射,水平攻击,在水下航行器从垂直发射转入水平攻击过程中,传统的控制系统因欧拉姿态角奇异等问题难以正常工作。建立垂直、水平两套参考坐标系描述系统,利用各自的奇异特点,设计了在弹道初始阶段利用垂直参考坐标系控制爬升弹道、当倾斜角大于45°时,切换为水平参考坐标系控制水平弹道的双参考坐标系控制法,并进行了半实物仿真试验。仿真结果表明,利用双参考坐标系控制法可以有效解决水下航行器垂直弹道转水平弹道的控制问题。 展开更多

关键词 水下航行体 双参考坐标系 弹道控制系统

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基于免疫遗传算法的无人艇任务分配研究 被引量：1

17

作者 胡红波 曹璐 《舰船电子工程》 2022年第11期25-27,73,共4页

任务分配是无人艇自主协同控制研究的关键技术,为高效求解这一高维多目标优化问题,改进遗传算法容易陷入“早熟”的缺陷,提出了基于免疫遗传算法(Immune Genetic Algorithm,IGA)的无人艇任务分配方法。首先基于目标价值毁伤、无人艇损... 任务分配是无人艇自主协同控制研究的关键技术,为高效求解这一高维多目标优化问题,改进遗传算法容易陷入“早熟”的缺陷,提出了基于免疫遗传算法(Immune Genetic Algorithm,IGA)的无人艇任务分配方法。首先基于目标价值毁伤、无人艇损耗、任务消耗时间等影响因素建立了无人艇任务分配模型,然后应用免疫遗传算法进行求解,最后通过与遗传算法对比可知该算法能够快速收敛到全局最优解,基于免疫遗传算法的无人艇任务分配方法能够有效地提高寻优速度和分配效果。 展开更多

关键词 无人艇 协同作战 任务分配 免疫遗传算法

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直升机红外诱饵干扰研究与仿真 被引量：1

18

作者 向宇 方航 《航天电子对抗》 2022年第1期41-47,共7页

对武装直升机最大的威胁源是各类空空地空导弹。其中,名气较大的有“天燕”系列空空导弹、“前卫”系列地空导弹和“毒刺”地空导弹。它们大部分是基于红外点源制导,所以点源红外诱饵是武装直升机的主要防护手段。基于红外质心干扰原理... 对武装直升机最大的威胁源是各类空空地空导弹。其中,名气较大的有“天燕”系列空空导弹、“前卫”系列地空导弹和“毒刺”地空导弹。它们大部分是基于红外点源制导,所以点源红外诱饵是武装直升机的主要防护手段。基于红外质心干扰原理分析了投放时机、压制比和投放间隔。最后,通过仿真实验进行了验证。 展开更多

关键词 点源红外诱饵 压制比 投弹间隔 仿真实验

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某折叠固定翼飞机出筒过程气动特性研究

19

作者 杨海涛 习敏 +2 位作者 廖贵超 胡建文 帅超 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期74-78,共5页

为保证管式发射折叠固定翼飞机出筒过程的可靠飞行,采用数值仿真方法分析研究了飞机在弹机分离阶段的气动特性。研究了飞机在不同机翼折叠角和出筒速度下的升力、阻力、压心位置和出筒速度动态变化对飞机气动特性的影响。结果表明:飞机... 为保证管式发射折叠固定翼飞机出筒过程的可靠飞行,采用数值仿真方法分析研究了飞机在弹机分离阶段的气动特性。研究了飞机在不同机翼折叠角和出筒速度下的升力、阻力、压心位置和出筒速度动态变化对飞机气动特性的影响。结果表明:飞机在出筒过程前半段迎风面积少导致飞机升力小,应尽量缩短机翼展开时间。出筒过程中,飞机升阻比在飞机出筒前半段随着机翼折叠角的增大而增加,在后半段飞机升阻比逐渐趋于8。本文所研究串列式折叠固定翼飞机在出筒过程压心位置变化较小,压心位置最大波动量不超过5.62%。 展开更多

关键词 管式发射巡飞弹 折叠翼 气动特性 数值仿真

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导爆管起爆电路设计与验证技术研究

20

作者 方航 刘杰 谭华峰 《舰船电子工程》 2020年第12期165-168,共4页

为了可靠稳定的精确延时起爆多路导爆管,论文首先对该类爆炸器材进行了爆炸机理梳理分析,并基于起爆电气参数要求、采用Cadence软件完成了起爆控制电路原理图设计,随后进行了起爆电路PCB文件绘制、加工了起爆性能测试电路板,最后根据起... 为了可靠稳定的精确延时起爆多路导爆管,论文首先对该类爆炸器材进行了爆炸机理梳理分析,并基于起爆电气参数要求、采用Cadence软件完成了起爆控制电路原理图设计,随后进行了起爆电路PCB文件绘制、加工了起爆性能测试电路板,最后根据起爆电路实物样机开展了四路导爆管起爆效果验证实验及数据分析。实验结果表明,四路导爆管均按照设定时序成功起爆,该电路设计满足性能要求,能可靠稳定的精确延时起爆导爆管,对多路导爆管精确智能起爆控制设备的研制开发具有积极的参考意义。 展开更多

关键词 导爆管 起爆电路 精确延时控制 技术验证

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