基于重叠网格的潜艇操纵性水动力计算

1

作者 刘富源 汪磊 《船海工程》 北大核心 2025年第4期85-90,25,共7页

为找到获取相应水动力系数的最佳方法,应用重叠网格技术,使用商业软件STAR-CCM+数值模拟全附体SUBOFF潜艇模型的斜航试验、平面运动机构试验(PMM试验)和旋转臂试验。结果表明,斜航和旋转臂试验获得的粘性类水动力系数误差较小,用时较长... 为找到获取相应水动力系数的最佳方法,应用重叠网格技术,使用商业软件STAR-CCM+数值模拟全附体SUBOFF潜艇模型的斜航试验、平面运动机构试验(PMM试验)和旋转臂试验。结果表明,斜航和旋转臂试验获得的粘性类水动力系数误差较小,用时较长。PMM试验获得的粘性类水动力系数误差较大,惯性类水动力系数精度较高,总体用时较短。在潜艇转向过程中,艇体周围流场发生严重的流动分离,是导致部分水动力系数误差较大的主要原因。研究表明,基于重叠网格方法可以良好地捕捉潜艇运动时流场的分布特征,可以作为获取潜艇操纵性水动力系数的方法。 展开更多

关键词 潜艇操纵性 水动力系数 斜航试验 PMM试验 旋转臂试验

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柔性基础非线性能量阱隔振系统动力学特性分析 被引量：1

2

作者 陈森 朱翔 +2 位作者 李天匀 陈树鑫 戴维 《船舶力学》 北大核心 2025年第1期145-155,共11页

针对舰船等工程领域低频线谱控制难题,建立考虑柔性基础的非线性能量阱隔振系统动力学模型,利用谐波平衡法和Runge-Kutta法分析系统的非线性动力学特性。探讨基础参数对系统幅频特性的影响,并分析系统在共振频率处的非线性动力学行为。... 针对舰船等工程领域低频线谱控制难题,建立考虑柔性基础的非线性能量阱隔振系统动力学模型,利用谐波平衡法和Runge-Kutta法分析系统的非线性动力学特性。探讨基础参数对系统幅频特性的影响,并分析系统在共振频率处的非线性动力学行为。以振动功率流为评价参数,探讨非线性能量阱质量比、立方刚度、阻尼对减振效果的影响规律。针对本文计算模型的研究表明:当基础刚度较弱时,非线性能量阱对设备的幅频响应特性影响较大;对于特定的参数,基础和设备在一阶共振频率处的运动状态可能是不同的;非线性能量阱减振效果良好,在本算例中传递到基础的功率流峰值降低了13.95 dB。 展开更多

关键词 柔性基础 非线性能量阱 谐波平衡法 振动功率流

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极地船舶新型舷侧结构抗碰撞研究 被引量：1

3

作者 刘兴华 刘敬喜 +1 位作者 崔濛 柴威 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第3期39-43,共5页

极地船舶在行驶过程中发生碰撞会导致船体结构造成损伤,严重威胁船舶的生命力,因此提高船舶的抗碰撞能力对极地勘探及运输发展具有重大意义。针对传统加筋结构难以进一步提升其吸能效率,提出一种新型帽形结构。基于船舶碰撞理论和有限... 极地船舶在行驶过程中发生碰撞会导致船体结构造成损伤,严重威胁船舶的生命力,因此提高船舶的抗碰撞能力对极地勘探及运输发展具有重大意义。针对传统加筋结构难以进一步提升其吸能效率,提出一种新型帽形结构。基于船舶碰撞理论和有限元数值方法,分析了舷侧的能量吸收-撞击深度曲线和破损情况,总结了不同结构的耐撞性能。结果表明,当撞击船的量级比被撞船大时,被撞船的破坏模式以压溃为主。在不增加结构重量的前提下,将常规舷侧结构改良为新型舷侧结构后,舷侧结构的防撞性能会大幅提高。极地船舶舷侧上有封闭区域可以提升舷侧的防撞性能。结果可为极地船舶结构设计提供一定的参考。 展开更多

关键词 极地船舶 船舶碰撞 新型舷侧结构 耐撞性能 有限元分析

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基于量纲分析法的水下螺旋桨振动特性分析 被引量：1

4

作者 李解 卢闫 +1 位作者 田晨 李家盛 《船海工程》 北大核心 2025年第4期9-12,共4页

以典型的水下螺旋桨为研究对象,使用量纲分析方法确定密度比、杨氏模量比为水下螺旋桨振动特性关键因素,并使用ABAQUS有限元仿真软件,通过代入多组关键参数的方式,对螺旋桨模型的振动特性进行计算,以验证量纲分析方法所得规律的正确性... 以典型的水下螺旋桨为研究对象,使用量纲分析方法确定密度比、杨氏模量比为水下螺旋桨振动特性关键因素,并使用ABAQUS有限元仿真软件,通过代入多组关键参数的方式,对螺旋桨模型的振动特性进行计算,以验证量纲分析方法所得规律的正确性。结果表明,使用ABAQUS软件计算得到的螺旋桨湿模态频率数值完全符合量纲分析方法所得规律,该规律可为相关人员解决水下螺旋桨振动特性计算问题,提供湿模态频率数值预报帮助。 展开更多

关键词 振动 螺旋桨湿模态频率 量纲分析法 流固耦合 有限元

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船舶纵向下水曲线直接计算法 被引量：2

5

作者 林诗尧 孙江龙 +1 位作者 曾荆州 解德 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2016年第1期128-134,共7页

提出一种船舶纵向下水曲线的直接计算法。将船体外表面假设为刚性面,利用商用有限元软件ABAQUS/AQUA模块对纵向下水曲线进行直接计算。针对一艘方形驳船,将直接计算获得的6条下水曲线与传统邦戎曲线方法的结果进行比较,两者吻合很好;通... 提出一种船舶纵向下水曲线的直接计算法。将船体外表面假设为刚性面,利用商用有限元软件ABAQUS/AQUA模块对纵向下水曲线进行直接计算。针对一艘方形驳船,将直接计算获得的6条下水曲线与传统邦戎曲线方法的结果进行比较,两者吻合很好;通过针对一艘型线变化较大驳船的计算,发现该方法对网格尺寸不敏感,验证了所提方法的准确性和便捷性。将该方法进一步应用于Wigley船型和油船,验证了其可行性和普适性。算例表明,所提出的直接计算法具有潜在的工程应用价值。 展开更多

关键词 纵向下水 下水曲线 直接计算法 邦戎曲线法 ABAQUS/AQUA

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基于改进体积力法的导管螺旋桨水动力性能数值研究 被引量：4

6

作者 王浩天 向巩 +1 位作者 袁在思 向先波 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第4期186-196,共11页

[目的]旨在解决传统Goldstein体积力法在导管螺旋桨水动力仿真中的适用局限性问题。[方法]首先,基于机翼理论,分析导管水动力模拟失真的原因,并以质量流量和体积力分布模型为切入点,提出修正思想和方法;然后,采用RANS方法探究经质量流... [目的]旨在解决传统Goldstein体积力法在导管螺旋桨水动力仿真中的适用局限性问题。[方法]首先,基于机翼理论,分析导管水动力模拟失真的原因,并以质量流量和体积力分布模型为切入点,提出修正思想和方法;然后,采用RANS方法探究经质量流量修正后的2种体积力分布模型的模拟精度。[结果]结果显示,2种改进体积力法在敞水工况下其总推力系数的平均相对误差均为5%左右;在艇后工况下,前进合力的平均相对误差分别为1.8%和11.6%。[结论]研究表明,基于改进体积力法的导管螺旋桨在敞水和艇后工况下的模拟精度较传统体积力法有较大的提升,能准确实现对导管螺旋桨水动力性能的数值模拟,可为水下航行器高效、动态的操纵性仿真奠定基础。 展开更多

关键词 改进体积力法 导管螺旋桨 流量修正 分布修正 计算流体动力学

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轮缘推进器水动力性能数值分析 被引量：4

7

作者 熊立众 孙江龙 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第3期83-88,共6页

轮缘推进器作为一种新型的推进方式,取消了螺旋桨推进中轴系的设置,具有舱容占比小、噪声低和振动小等优点,可用于潜艇、鱼雷或者是游艇等海洋航行器,有广泛的应用前景。本文基于STAR-CCM+仿真软件,针对推进器流场进行数值模拟,采用SST... 轮缘推进器作为一种新型的推进方式,取消了螺旋桨推进中轴系的设置,具有舱容占比小、噪声低和振动小等优点,可用于潜艇、鱼雷或者是游艇等海洋航行器,有广泛的应用前景。本文基于STAR-CCM+仿真软件,针对推进器流场进行数值模拟,采用SST k-ω模型完成对轮缘推进器水动力性能的数值计算,分析了建模时简化推进器驱动环间隙及桨叶弦长和螺距比对推进器水动力性能的影响。 展开更多

关键词 轮缘推进 水动力性能 数值模拟

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水下气动发射装置发射性能参数灵敏度分析 被引量：5

8

作者 牛清勇 李天匀 +1 位作者 朱翔 朱显明 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期877-881,共5页

为了研究某型水下气动发射装置的内弹道性能,对主要参数的影响规律和灵敏度进行了分析。基于热力学和动力学理论建立了发射系统各部件的数学模型,再将它们综合起来得到了发射系统的整体模型。由模型计算的武器发射管内的运动时间、气瓶... 为了研究某型水下气动发射装置的内弹道性能,对主要参数的影响规律和灵敏度进行了分析。基于热力学和动力学理论建立了发射系统各部件的数学模型,再将它们综合起来得到了发射系统的整体模型。由模型计算的武器发射管内的运动时间、气瓶剩余压强与水池试验结果吻合,验证了模型的有效性。利用局部灵敏度分析法,对发射管最高膛压和武器出管速度的4个主要参数进行了影响规律分析。结果表明:影响发射过程最高膛压的最灵敏参数为武器运动初始阻力;影响武器出管速度的最灵敏参数为发射气瓶初始压强和发射阀最大开启面积。 展开更多

关键词 水下 气动 发射系统 数学模型 内弹道性能 灵敏度分析 性能参数

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基于平面波展开法的周期声学黑洞板弯曲振动研究

9

作者 万志威 于子恒 +1 位作者 朱翔 李天匀 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1105-1110,共6页

周期声学黑洞板具有阻抗周期变化的特性,本文通过平面波展开法求解了该结构的振动特性,构造了由同种材料构成且内部无阻抗突变的二维声子晶体板。基于Kirchhoff-Love薄板理论,采用平面波展开法研究了周期声学黑洞板的弯曲振动特性。采... 周期声学黑洞板具有阻抗周期变化的特性,本文通过平面波展开法求解了该结构的振动特性,构造了由同种材料构成且内部无阻抗突变的二维声子晶体板。基于Kirchhoff-Love薄板理论,采用平面波展开法研究了周期声学黑洞板的弯曲振动特性。采用有限元法验证了本文方法的正确性,并改变平面波的个数对结果进行了收敛性分析。改变声学黑洞的嵌入形式,分析了更易产生完全方向带隙的条形声学黑洞板的弯曲振动特性。分析表明增大声学黑洞半径,减小由于实际制造精度产生的额外截断厚度会使带隙向低频移动,且带隙宽度增加。 展开更多

关键词 声学黑洞板 周期结构 平面波展开法 带隙 弯曲振动 有限元法 波数 Kirchhoff-Love薄板理论

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船舶上层建筑开口群结构强度试验与外压载荷等效加载方法 被引量：2

10

作者 胡紫剑 夏正泽 +2 位作者 陈长海 程远胜 刘均 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第S01期90-96,120,共8页

[目的]旨在探究外压载荷等效加载对船舶上层建筑开口群结构应力计算结果的影响。[方法]首先,构建三维密闭缩比结构模型,通过内部抽真空方式模拟结构所受均布外压载荷,以及开展结构强度试验。通过数值仿真分析,研究点、线和面等不同等效... [目的]旨在探究外压载荷等效加载对船舶上层建筑开口群结构应力计算结果的影响。[方法]首先,构建三维密闭缩比结构模型,通过内部抽真空方式模拟结构所受均布外压载荷,以及开展结构强度试验。通过数值仿真分析,研究点、线和面等不同等效加载方式下结构附近典型部位的应力分布。然后,对比各加载方式下仿真应力值和试验值,探讨等效多点加载时加载点间距对结构应力分布的影响。[结果]结果表明,等效弹性面及等效线两种加载与实际外压载荷作用吻合较好;在加载点间距与开口周长比达到0.074时,等效点加载所得结构测点应力与试验结果吻合较好;等效刚性面加载下结构测点应力与试验结果平均相对误差较大。[结论]等效弹性面加载、等效线加载和具有一定密度的等效点载荷加载可较好地模拟实际外压载荷加载的作用,而等效刚性面加载会导致开口角隅或边中点等部位应力严重偏低。 展开更多

关键词 上层建筑 三维密闭开口群结构 强度试验 外压载荷 等效加载

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舱室内爆多毁伤元载荷联合作用高效数值仿真方法

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作者 吴振豪 陈长海 程远胜 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第5期234-245,共12页

[目的]为解决舱室内爆多毁伤元载荷联合作用仿真计算问题并兼顾计算精度和计算效率,提出新的接触-耦合重启动(以下简称“接触重启法”)和载荷等效加载(以下简称“等效加载法”)2种高效数值仿真方法。[方法]接触重启法刚开始不启用破片... [目的]为解决舱室内爆多毁伤元载荷联合作用仿真计算问题并兼顾计算精度和计算效率,提出新的接触-耦合重启动(以下简称“接触重启法”)和载荷等效加载(以下简称“等效加载法”)2种高效数值仿真方法。[方法]接触重启法刚开始不启用破片与结构的接触设置,待破片快侵彻结构时启动;等效加载法简化考虑炸药爆轰的流固耦合过程,提取结构反射压力进行载荷的简化加载;考虑裸药内爆和炸药端部贴预制破片空爆这2种情况,验证上述2种高效数值仿真方法的合理性和准确性。与常规的全时域接触-耦合仿真方法(以下简称“全时域法”)进行对比,讨论所提方法对舱室内爆多毁伤元载荷联合作用仿真的可行性和优越性。[结果]结果表明:相较于全时域法,在近距爆炸多毁伤元载荷联合作用仿真计算中,接触重启法不仅能保证计算精度,还可提升计算效率;等效加载法能够避免远距爆炸或大尺度舱室内爆多毁伤元载荷联合作用下网格尺寸不匹配和网格数过大等问题,极大地节省了计算资源,并兼顾了计算精度。[结论]所做研究可为大尺度舱室内爆多毁伤元载荷联合作用数值仿真提供合理可行的方法。 展开更多

关键词 舰船舱室 内爆 防护结构 抗爆 抗冲击 多毁伤元载荷 冲击波 破片侵彻 试验与仿真

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水下气动发射装置内弹道仿真和参数影响分析(英文)

12

作者 牛清勇 李天匀 《机床与液压》 北大核心 2014年第12期1-5,共5页

对某水下气动发射装置进行了理论分析,研究了其内弹道特性。利用数学建模方法对发射过程进行了建模并对内弹道性质进行了计算。对影响内弹道性能的3个主要参数:武器运动的初始阻力、发射阀最大开启面积和发射气瓶初始充气压强进行了分... 对某水下气动发射装置进行了理论分析,研究了其内弹道特性。利用数学建模方法对发射过程进行了建模并对内弹道性质进行了计算。对影响内弹道性能的3个主要参数:武器运动的初始阻力、发射阀最大开启面积和发射气瓶初始充气压强进行了分析。计算结果表明:发射管最大膛压的主要影响参数为武器运动初始阻力;而武器出管速度的主要影响参数为发射气瓶初始充气压强和发射阀的最大开启面积。 展开更多

关键词 发射装置 数学建模 内弹道 参数影响分析

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浮筏隔振系统动力学建模与软件开发 被引量：3

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作者 陈森 万志威 +2 位作者 朱翔 李天匀 张威 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第4期14-20,共7页

现代舰船机电设备多采用大型浮筏隔振系统进行动力设备的隔振与冲击隔离。基于多刚体动力学理论,建立复杂空间多刚体系统动力学方程,可以用于浮筏系统方案设计阶段的摇摆、振动与抗冲击计算。首先建立各子系统的动力学方程,再通过各子... 现代舰船机电设备多采用大型浮筏隔振系统进行动力设备的隔振与冲击隔离。基于多刚体动力学理论,建立复杂空间多刚体系统动力学方程,可以用于浮筏系统方案设计阶段的摇摆、振动与抗冲击计算。首先建立各子系统的动力学方程,再通过各子系统的组装得到整个系统的动力学方程。系统的刚度和阻尼矩阵均可以通过方向余弦矩阵R、迁移变换矩阵T等矩阵之间的基本运算得到,无须矩阵求导和方程线性化。理论推导得到的质量、刚度矩阵和阻尼矩阵与有限元法生成的质量、刚度、阻尼矩阵完全一致,验证本方法建模的准确性。在此基础上,在MATLAB环境下用App Designer开发一款浮筏隔振系统静、动态分析软件,可对浮筏隔振系统的静力、摇摆、振动与抗冲击性能进行快速预报,结果与有限元法计算结果吻合良好。该软件有望解决浮筏隔振系统在初期设计阶段计算周期长且繁琐的难题。 展开更多

关键词 振动与波 浮筏隔振系统 多刚体动力学建模 隔振评估 抗冲击 软件开发

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艉斜浪下船舶倾覆特性直接CFD数值模拟 被引量：3

14

作者 刘李为 余嘉威 +2 位作者 冯大奎 张志国 陈美霞 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2022年第3期78-84,共7页

[目的]由纯稳性丧失引发的船舶倾覆是国际海事组织(IMO)针对船舶第二代完整稳性的重点研究问题之一。[方法]基于黏性流理论建立CFD数值模拟方法,结合动态重叠网格技术与操纵运动反馈控制模块,对带螺旋桨、带舵的自航船舶在艉斜浪下保持... [目的]由纯稳性丧失引发的船舶倾覆是国际海事组织(IMO)针对船舶第二代完整稳性的重点研究问题之一。[方法]基于黏性流理论建立CFD数值模拟方法,结合动态重叠网格技术与操纵运动反馈控制模块,对带螺旋桨、带舵的自航船舶在艉斜浪下保持航向操纵运动进行数值模拟,预报纯稳性丧失下船舶的六自由度运动,并对船舶的失稳运动及倾覆特性进行直接评估。[结果]结果显示,船舶在持续的稳性丧失情况下会产生大幅度的横摇运动,最终会因横摇角过大而导致倾覆现象的发生;在稳性丧失的状态下,船舶艏摇角显著增大,说明船舶在该状态下依靠操舵已无法有效控制船舶航向,会导致较为明显的横甩现象。[结论]所做研究表明,采用CFD方法模拟船舶失稳运动与倾覆现象准确性较高,研究成果对于研究船舶第二代完整稳性衡准具有一定的参考意义,可为纯稳性丧失的直接稳性评估方法研究提供支撑。 展开更多

关键词 船舶倾覆 纯稳性丧失 艉斜浪 数值模拟

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波浪中自由自航船舶轴系功率特性的数值预报方法 被引量：2

15

作者 余嘉威 姚朝帮 +2 位作者 张志国 冯大奎 王先洲 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2022年第3期119-125,共7页

[目的]为了研究船舶在波浪中约束模与自航模运动特性的差异以及船舶轴系功率特性,开展船舶波浪中自航性能数值仿真预报。[方法]首先,选取KCS船模和KP505桨模,采用URANS方法进行船舶波浪自由直航CFD模拟;然后,基于自研URANS求解器HUST-S... [目的]为了研究船舶在波浪中约束模与自航模运动特性的差异以及船舶轴系功率特性,开展船舶波浪中自航性能数值仿真预报。[方法]首先,选取KCS船模和KP505桨模,采用URANS方法进行船舶波浪自由直航CFD模拟;然后,基于自研URANS求解器HUST-Ship与自研结构化动态重叠网格代码HUSTOverset,以及改进型体积力螺旋桨推进模型,对船舶在不同波浪条件下的运动响应进行耦合求解,包括两自由度KCS约束模运动仿真和三自由度自航模自由直航仿真,并对比这2种方法预报船舶运动特性的差异;最后,采用对数分析法得出波浪中船舶自由直航功率增加的主要成分及其具体占比。[结果]KCS船模在波浪中自航时,推进效率和波浪增阻对功率增加的贡献占比分别为23%~26%和74%~77%,即波浪增阻占比较大。[结论]因此,降低波浪中功率增加的最有效方法是减小船舶运动以降低波浪增阻。 展开更多

关键词 波浪自航 轴系功率特性 改进型体积力模型 结构化动态重叠网格

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敷设抗冲覆盖层的双层圆柱壳抗冲性能研究 被引量：1

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作者 师子锋 伍世杰 +2 位作者 殷彩玉 刘敬喜 赵应龙 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第S01期62-73,共12页

[目的]旨在研究双壳体潜艇非接触水下爆炸下的抗冲性能,提出在壳体表面敷设抗冲覆盖层的防护方法,以内壳冲击响应为评价指标,研究不同敷设方式下的抗冲击效能。[方法]采用声−固耦合法,建立外流场−外壳体−舷间水−内壳体的非线性流−固耦... [目的]旨在研究双壳体潜艇非接触水下爆炸下的抗冲性能,提出在壳体表面敷设抗冲覆盖层的防护方法,以内壳冲击响应为评价指标,研究不同敷设方式下的抗冲击效能。[方法]采用声−固耦合法,建立外流场−外壳体−舷间水−内壳体的非线性流−固耦合冲击动力学模型,对内外壳外表面均敷设覆盖层(工况2)、仅内壳外表面敷设覆盖层(工况3)和仅外壳外表面敷设覆盖层(工况4)情况下的壳体冲击响应及覆盖层抗冲击效能进行对比分析。[结果]结果表明,对于工况2,内壳体迎爆面不同测点处的加速度、速度和位移峰值平均降低量分别达94.1%,81.2%和23.3%,周向和纵向微应变峰值平均降低量达67.7%和88.3%;对于工况3,相应值分别为60.4%,45.4%和−2.1%,以及34.6%和68.0%;对于工况4,相应值分别达86.7%,75.1%和20.3%,以及68.6%和77.8%。[结论]针对双壳体潜艇,在壳体上敷设抗冲覆盖层可有效降低内壳冲击响应,尤其是加速度和速度响应。在外壳体外表面上敷设覆盖层时的抗冲击效果更好。 展开更多

关键词 双壳体潜艇 水下爆炸 抗冲覆盖层

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基于多源观测的无人艇回收系统设计

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作者 孔典 杨少龙 +1 位作者 杨立春 向先波 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期214-222,共9页

[目的]为可靠观测回收斗导引信息并实现无人艇(USV)的运动目标跟踪,提出一种基于多源观测的回收斗导引对接策略。[方法]在整个对接过程中,首先避开母艇尾流干扰区,完成USV航线的粗对准;然后保持航向跟踪导引线,为末端对接回收做调整准备... [目的]为可靠观测回收斗导引信息并实现无人艇(USV)的运动目标跟踪,提出一种基于多源观测的回收斗导引对接策略。[方法]在整个对接过程中,首先避开母艇尾流干扰区,完成USV航线的粗对准;然后保持航向跟踪导引线,为末端对接回收做调整准备;最后将视觉传感器和惯性导航传感器获取的数据进行滤波融合后传递给USV以计算回收导引线,USV则通过自身制导与控制完成对末端导引线的跟踪与对接回收任务。同时,设计一套基于视觉和组合导航融合的USV对接回收系统,通过自行设计实艇软硬件并进行外场湖试,验证系统设计及对接策略的可行性。[结果]试验结果显示,USV执行自主对接任务的成功率达91.6%,所提对接策略可以满足USV的高精度对接回收。[结论]所做研究可为USV回收提供关键的技术支撑。 展开更多

关键词 无人艇 对接回收 视觉导引 实艇验证

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基于参数化建模的螺旋桨直径削边振动分析

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作者 姚月兵 金鑫 +3 位作者 李解 卢闫 吴均云 李家盛 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第9期27-32,共6页

螺旋桨经历不同运行工况后,常出现负荷过重或断裂情况,使得船-机-桨不能处于最佳匹配状态。为解决这一问题,常使用直径削边技术改造螺旋桨几何,使船-机-桨重新正常匹配。现有研究未考虑直径削边对螺旋桨振动特性的影响。本文利用有限元... 螺旋桨经历不同运行工况后,常出现负荷过重或断裂情况,使得船-机-桨不能处于最佳匹配状态。为解决这一问题,常使用直径削边技术改造螺旋桨几何,使船-机-桨重新正常匹配。现有研究未考虑直径削边对螺旋桨振动特性的影响。本文利用有限元法,融合Matlab编程技术、Ansys二次开发技术,开展直径削边对有/无侧斜螺旋桨振动特性影响的研究,揭示关键参数对切割前后螺旋桨振动规律的影响机理,为寻求船-机-桨匹配下振动特性最优的削边方案提供理论指导。 展开更多

关键词 螺旋桨 直径切割 振动分析

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基于Lighthill声类比的流激噪声三维计算及验证 被引量：18

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作者 张咏鸥 张涛 +2 位作者 刘继明 赵威 李奇 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第9期55-59,64,共6页

随着舰艇管路系统中阀门、泵及弯管等部件流激噪声问题的日益突出,水动力流激噪声数值计算方法逐渐受到关注。针对阀门的流动诱导噪声问题,文章结合大涡模拟和Lighthill声类比理论,建立了流激噪声混合计算方法并对类阀空腔模型进行了数... 随着舰艇管路系统中阀门、泵及弯管等部件流激噪声问题的日益突出,水动力流激噪声数值计算方法逐渐受到关注。针对阀门的流动诱导噪声问题,文章结合大涡模拟和Lighthill声类比理论,建立了流激噪声混合计算方法并对类阀空腔模型进行了数值模拟和验证。首先,流场采用大涡模拟计算了低马赫数下三维类阀空腔模型的非定常流动。然后,将流场计算结果导入ACTRAN,通过ACTRAN中基于有限元/无限元的Lighthill声类比理论对流噪声进行求解。最终将流激噪声计算结果与声学试验进行了对比分析。对比结果表明,该流激噪声混合计算方法可行且计算结果可靠,可应用于水动力噪声的研究。 展开更多

关键词 流激噪声 大涡模拟 Lighthill声类比 ACTRAN 阀门 空腔

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船体纵骨典型节点疲劳裂纹扩展寿命评估 被引量：6

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作者 何文涛 刘敬喜 解德 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期1475-1484,共10页

基于有限元软件ABAQUS,结合虚拟裂纹闭合法、裂纹扩展判据及子结构技术,应用脚本语言Python开发出模拟疲劳裂纹扩展的程序(FCG-System)。对含初始裂纹的油船纵骨典型节点在侧面压力作用下进行疲劳裂纹扩展数值模拟,并探讨了软趾、背肘... 基于有限元软件ABAQUS,结合虚拟裂纹闭合法、裂纹扩展判据及子结构技术,应用脚本语言Python开发出模拟疲劳裂纹扩展的程序(FCG-System)。对含初始裂纹的油船纵骨典型节点在侧面压力作用下进行疲劳裂纹扩展数值模拟,并探讨了软趾、背肘板及防倾肘板对疲劳裂纹扩展路径和寿命的影响。结果表明,增设软趾、背肘板或防倾肘板都会使裂纹扩展路径曲率增大,且软趾、防倾肘板可使裂纹扩展寿命增大,背肘板可使裂纹扩展寿命减小。 展开更多

关键词 裂纹扩展路径 裂纹扩展寿命 虚拟裂纹闭合法 子结构技术 FCG-System

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