舰船操纵运动时高频波浪力的算例

提出六自由度舰船波浪中操纵性计算方法 ,应用切片理论STF法及二维Frank源汇分布法研究了舰船在波浪中操纵运动时高频波浪力的计算 ,并编制程序 ,数值计算了在波浪中摇荡的一矩形剖面和某舰船的高频波浪力、附加质量 ,方形切片计算结果与已有试验吻合较好     

水面舰船减阻节能球鼻艏理论及模型试验研究

基于线性兴波理论,对水面舰船加装减阻节能球鼻艏进行理论和试验研究,发现水面舰船加装减阻节能球鼻艏可获得较好的减阻效果。根据理论优化结果选取多个理论模型进行船模阻力及波形试验。试验结果表明,球鼻艏在特定的中高航速下可以使兴波阻力最多减少37%,总阻力最多减少15%。     

基于ARMA-BP组合模型的装备故障率预测方法

为解决单一模型预测装备故障率预测误差大、精度低的问题,提出了一种基于ARMA-BP组合模型的装备故障率预测方法.在建立ARMA模型和BP神经网络模型的基础上,采用加法集成法建立ARMA-BP组合预测模型,并利用方差倒数法确定ARMA模型和BP神经网络模型的权重系数.以某型装甲装备故障率数据为研究对象,对比ARMA模型、BP神经网络模型和ARMA-BP组合模型故障率预测结果,表明:相比于单一预测模型,ARMA-BP组合模型的装备故障率预测结果精度更高.     

水面舰船流噪声基本声场的数值研究

流诱发的噪声主要由流场中的非定常性引起,这种非定常性包括各种尺度的旋涡及湍流引发的脉动.由于流致发声的复杂性,经典声学中一些较为成熟的数值分析方法在解决一个具体的实际工程问题时常常显得不够,CFD技术的发展使得用数值方法处理流致发声问题成为可能.VOF方法和SSTk-ω两方程湍流模型被用于求解水面舰船三维非定常粘性流场,基于Lighthill声类比理论,对船体绕流场的噪声进行了数值计算,并对流噪声的近、远场特性进行了数值分析.研究表明:对近、远场而言,船艉的声辐射要大于船艏,而船舯即横向的声辐射又显著大于船艏艉即纵向的声辐射.     

多维AR(p)模型在预报舰船运动中的应用

在舰空导弹武器系统的实战中,能够实时预报舰船的运动状态非常必要。给出了利用多维AR(p)模型对舰船运动参数进行预报及修正的方法。     

SWATH船纵向运动性能分析

根据切片理论编制了SWATH船在规则波及不规则波中的纵向运动理论预报程序.分析了航速对SWATH船在不规则波中迎浪纵向运动响应的影响规律.并研究了鳍的位置、尺度、组合形式对SWATH船纵向运动性能的影响.结果表明,中高速航行有利于发挥SWATH船优越的耐波性;增大鳍的尺度、使用艏艉组合鳍能提高SWATH船在不规则波中的纵向运动性能.     

舰载平台风速测量误差对超视距雷达探测威力预报的影响

为解决雷达威力预报中舰载平台风速测量问题,首先针对超声波测风仪在舰载平台上因舰船晃动和运动造成的测量误差进行了建模,并给出了误差修正方法;然后,对超声波测风仪在倾斜条件下测量误差进行了仿真,研究了风速对波导高度、雷达探测距离以及电磁波传播衰减的影响;最后进行了实验验证,结果表明:预报相对误差小于20%的概率高达80%。由此表明:该方法可有效修正舰艇运动造成的风速测量误差,显著提高威力预报精度。     

浅海舰船地震波场仿真中的边界处理

为解决舰船地震波场数值仿真中的边界反射问题,结合浅海传播环境特征和舰船地震波激发机理,提出边界处理算法。采用交错网格有限差分法对一阶速度-应力方程进行数值离散;采用应力镜像法处理海水和空气的自由表面,采用分裂式完全匹配层法处理区域边界;将该模型应用于平行海底近场、远场以及倾斜海底的波场仿真算例中。仿真结果表明:加入边界处理后,自由表面的吸收和区域边界的反射有效减少,波场特征清晰,该算法符合浅海舰船地震波场数值仿真的边界处理要求。     

基于舰船磁场模型的离线磁定位研究

目前,海上舰船磁场测量试验获得的数据一般为时间通过曲线,不能直接用于舰船磁场建模。为了解决上述问题,利用遗传算法良好的全局搜索能力,在目标舰船运动参数未知、磁探头存在姿态角的情况下,实现了一种基于单旋转椭球体磁场模型的离线磁定位算法.计算结果表明,该方法效果良好。     

针对反舰导弹的距离波门拖引干扰使用研究

针对采用比例导引法的雷达末制导反舰导弹对舰船的攻击问题,研究了距离波门拖引干扰对反舰导弹运动规律的影响.通过建立弹舰对抗过程模型,分析并推导了干扰时机与导弹攻击结果之间的关系,结合仿真验证给出了距离波门拖引干扰的使用方法.     

梯格形自适应控制

本文讨论并解决了具有d步时延的多变量系统的梯格形自适应控制问题。为此,把自适应控制下的闭环系统嵌入到ARMA模型中,采用梯格算法进行预报。为了考虑d步时延控制系统,采用简捷方法推导了d步梯格预报公式,并给出了控制量的确定方法。采用梯格形自适应控制可方便地调节模型的阶次,从而可以克服对象阶次不准引起的自适应控制失效的问题。     

船舶单自由度摇荡运动对遭遇频率散射的响应

针对船舶单自由度二阶摇荡运动动力学系统,就船舶速度变化引起遭遇频率改变问题建立了遭遇频率散射模式;采用傅立叶变换波浪力(矩)的波形,得到了遭遇频率散射后的功率谱,从理论上进一步阐明了船舶遭遇频率散射理论概念;采用数值模拟计算方法,计算了单自由度二阶摇荡运动,进一步验证了遭遇频率散射后出现不规则摇荡运动的现象,计算得到了遭遇频率散射强度与摇荡运动方差的关系.     

舰船动态消磁方法初步研究

传统消磁方法存在舰船系留时间长、机动性和隐蔽性差等弊端,舰船动态消磁法是解决这些弊端的有效手段。其基本思想是:使舰船慢速通过由平铺在海底的组合式消磁线圈所产生的磁场空间,从而达到在运动中消磁的目的。模型实验证明,动态消磁法能够在很短的时间内使舰船磁场得到明显的改善。     

舰船姿态的数据处理

本文研究了舰船姿态角的模型识别,参数估计和预报方法。给出的参数估计方法简捷易行,便于实时使用。给出的预报才法能预报舰船姿态角的角速度和角加速度。另外还提出了一种基于块形Toeplith 矩阵的三角形分解模拟有指定相关矩阵的平稳矢量随机序列的方法。此方法需要较少的计算机存贮量。     

定海神针——减摇鳍

晕船是很多乘坐船舶的人感到讨厌的事情,究其原因主要足由于舰船在大风浪中航行时产生摇荡的结果。舰船的摇荡不仅令人感到不舒适,而且也影响船上人员的工作,对于军舰上的官兵而言,还会影响战斗力的发挥。事实上,舰船的剧烈摇摆是六种状态的矢量合成,即横摇、纵摇、升沉、首摇、横漂和纵漂,其中对舰船稳定航行影响最大的是横摇。然而,细心的人们会发现,在惊涛骇浪的大海里,鱼儿却能门如地游来游去。这是什么原因呢?原来,在鱼身上长着若干对平衡器——鳍,鱼的背鳍和臀鳍都能起稳定作用,防止鱼身左右摇晃。后来,对鱼的大量仿生学研究给了舰船设计师们以重要的启发:可以利用鳍的作用减小船舶在大风浪中航行时产生的摇摆,于是造就了目前世界上比较普遍采用的减摇装置——舭龙骨和减摇鳍。     

舰船尾部振动的水弹性模型

采用三维水弹性理论导出了舰船尾部振动的流固耦合运动方程式;用三维结构混合有限元和三维流体边界元建立了舰船尾部振动的水弹性分析离散模型．提出了中型水面舰艇尾部整体振动的预报方法;编制了相应的计算机程序．对两型舰艇的尾部振动进行了分析计算,结果表明,预报值与实测值比较吻合．研究结果可对中型水面舰艇的减振降噪设计提供预报手段,从而改善舰船的尾部振动环境．     

从探头阵列到标准测量点的磁场值转换

针对目前在消磁站对舰船进行磁场测量时,探头阵列所测磁场值不是舰船标准测量点的磁场值这一情况,讨论依据探头阵列(基准测量点)测量出来的磁场值,采用二次二维插值算法计算舰船标准测量点上的磁场值.实验结果表明,该方法计算精度高,具有较高的应用价值.     

舰船维修Hedonic价格指数模型的构建

针对舰船维修具有的异质性特点导致“纯样本匹配法”并不适用于舰船维修价格指数编制的问题,首先提出采用特征价格理论,选取舰船维修特征属性并给出了量化处理原则;然后,利用合并数据特征价格建模方法,建立了舰船维修线性Hedonic价格指数模型,并针对线性模型拟合精度不高等问题,通过多种形式的Box-Cox转换,构建了舰船维修的非线性Hedonic价格指数模型,得出了舰船维修Hedonic价格指数,以反映舰船维修的“纯价格变化”趋势.最后,与通过“纯样本匹配法”获取的价格指数进行比较,并解释了二者的差异性.     

921A 钢结构低周疲劳裂纹扩展特性试验研究

采用预制缺口的平板和加筋板结构试样,对 921A 钢进行了拉伸疲劳载荷作用下的低周疲劳试验得到了拉伸疲劳载荷作用下舰体结构破口裂纹扩展规律,提出了破损舰体结构在疲劳载荷作用下裂纹开裂和后续扩展的判据.该试验结果可直接用于分析和预报破损舰船结构在波浪中航行时的裂纹扩展情况,并为破损舰船的剩余疲劳寿命预报奠定了基础.     

舰船摇荡作用下可调发射基座调高过程的刚柔耦合建模与仿真

为解决通用发射系统因适装武器长度差异而导致的换弹低效问题,提出了一种可调发射基座,该基座可实现舰基座之上两态高度调节与自锁。以可调基座升降系统为研究对象,基于刚柔耦合计算方法,运用ADAMS虚拟样机技术建立其刚柔耦合动力学模型,仿真分析了该升降系统在舰船摇荡作用下的运动学和动力学特性,并得出系统中关键构件的模态振型和工作过程中的应力应变情况,基于Pro/E平台完成三维建模与虚拟装配。仿真结果为可调基座的动力学结构和相关参数的改进和优化提供了模型基础和数据支撑。