三体船旋转水动力的势流计算与分析

以三体船操纵性能预报为目的,采用势流理论三维面元法对相对较难计算的三体船旋转水动力进行了计算。根据涡元法在船体表面和尾涡面布置均匀涡格,使涡格强度满足边界条件和尾缘库塔条件,进而求解船体表面附着流场分布,并依此计算出船舶所受水动力。通过算例验证了该算法的正确性和适用性,并得出了侧体布局对三体船操纵性旋转水动力影响极大的结论。     

片体干扰对三体船附加质量和附加惯性矩的影响研究

基于三维Rankine源方法,进行三体船附加质量和附加惯性矩计算,分析了片体干扰对三体船附加质量和附加惯性矩的影响,为三体船操纵性预报奠定基础.通过对圆球、椭球附加质量和附加惯性矩的计算,以及对三体船附加质量和附加惯性矩定性规律的分析,说明了文中方法的可靠性.研究表明,片体干扰对三体船附加质量和附加惯性矩有一定影响,但并不十分明显,且这种影响随着间距的增大很快衰减.     

高速三体船研究综述

从水动力理论、模型试验和船型优化等方面对高速三体船的研究进展进行了综述,阐述了高速三体船的应用前景,归纳评述了有关的研究成果和尚存在的问题,并提出了关于这种新船型的若干研究方向.     

三维移动脉动源格林函数的对称性及其应用

为进一步提高三维有航速船舶耐波性预报的计算效率,将对称性引入到移动脉动源格林函数法的速度势求解之中,提出了基于格林函数对称性的水动力快速求解措施。从源点对场点的对称特性出发,推导获得了调和函数的法向偏导数在船体对称线元和面元处的积分对称关系式,开展了对称性在简化边界元积分方程系数矩阵中的应用,进而构建了高效求解三维船舶耐波性能的理论计算方法。数值结果及算例分析表明:水动力计算中移动脉动源格林函数的对称性有利于降低计算量和减少系统内存,且适用于有航速船舶在波浪中的波浪干扰力、运动响应和自由面波形的数值模拟,可拓展至两船水动力干扰及复杂船型的频域水动力分析计算之中。     

无线电遥控自航船模的制做

为了进行舰船操纵性研究,世界各主要海军国家早已广泛开展了操纵性模型试验研究工作。由于目前操纵性理论计算必须根据模型试验求得操纵运动方程式的诸水动力导数,方能较准确的予报实船操纵性能,而舰艇操纵性特别是潜艇的操纵性是保证战术机动的重要性能,因而近年来各国对操纵性的理论研究和模型试验研究都普遍给予重视。近几届国际水池会议也都列为重点研究课题。美、英、荷、日、苏、等国先后建设了大型专用于操纵性试验的水池和设备,为研究和改进舰艇操纵性服务。实现操纵性模型试验的方法可分为两类:一种方法是用无线电遥控自航船模进行试验,直接测定操纵运动的有关特征值,推算实船操纵性。另一种方法是拘束模试验,使     

拖缆系统直线定常运动仿真计算

推导了一个三因次拖缆系统动力平衡运动方程式 ,采用中心差分方法数值离散拖缆系统动力平衡方程 .根据离散方程编制了拖缆系统直线定常运动程序 ,在设定拖缆尾端自由边界条件及拖点边界条件下 ,数值仿真计算 30m拖缆的阵形 .根据仿真计算讨论了拖缆的材料刚度、拖缆水中重量、拖点速度、水动力系数主要参数等对拖缆阵形的影响 .拖缆系统直线定常运动的仿真计算为拖缆系统设计可提供参考依据 ,同时通过该仿真计算及讨论 ,为拖缆系统非定常运动仿真计算奠定了基础     

水下航行体惯性类水动力系数的计算方法

为了系统地计算水下航行体全套惯性类水动力系数,提高计算效率和计算精度,通过基于无粘模型的计算方法对水下航行体的运动进行了预报;通过UDF及动网格技术,对匀速运动和匀加速运动的SUBOFF模型进行了分析.设计了单方向速度线性变化的匀加速直线运动和匀加速回转运动,并通过换算和数值拟合处理得到了潜艇所受的惯性力和惯性类水动力系数.该系数与试验误差保证在6％之内,验证了所提方法的可行性及准确性.     

细长锥型射弹不可压缩超空泡流的数值计算方法

假定理想不可压缩流体呈无旋定常流动、起空泡尾部Riabushinsky为闭合方式,基于水动力学势漉理论及细长体理论.建立了描述水下细长锥型射弹超空泡流动的积分微分方程.谊方法发展了求解谊类方程的数值离散方法,提出了多种超空泡外形初值解.分析了它们对超空泡形态计算结果的影响,优化了计算过程,简化了初始遮代条件.计算得到的...     

潜艇动力抗沉运动特性分析

采用潜艇垂直面操纵性运动方程、破损舱进水方程和压载水舱排水方程联立构成的潜艇动力抗沉运动方程,研究了2艘不同吨位潜艇的损管特性和动力抗沉运动,其中动力抗沉运动计算包括单独高压气吹除和高压气吹除加操上浮舵2种情况,并讨论了单独高压气吹除、高压气吹除与操舵联合作用的抗沉效能,从而明确了操舵在动力抗沉中的作用。通过对两艇的仿真计算结果的讨论与分析,并用动力不沉性指数Ka定量地评估了转舵在潜艇动力抗沉中的作用。计算结果表明,潜艇中、首部隔舱破损时,转舵在动力抗沉中效能显著,尾部隔舱破损时效能不明显,甚至作用相反。     

灭雷具缆体系统动力学计算模型

为提高灭雷具的作战效率,从灭雷具缆体系统在流体中的动力学特性出发,指出缆索对灭雷具的阻力是影响灭雷具操纵性的重要因素,并采用节点离散法建立了缆体系统在海流中的动力学计算模型;根据仿真数据分析了灭雷具操纵性受缆体系统阻力的影响,并提出了合理的操纵建议。     

利用时间谱信息融合的空中目标分类算法

时间谱信息(目标的航迹、速度、机动性、空间坐标信息)揭示了目标空间状态随时间的变化特性,从而可利用目标的时谱简化(或缩小)待识别目标的范围。将低分辨雷达测量得到的高度、速度、加速度作为目标特征,建立典型空中目标对各特征的模糊隶属函数,进而采用改进的证据推理进行分类判决。结果表明利用时间谱信息可为雷达空中目标识别提供有效辅助手段。     

水下爆炸中自由场压力和船体壁压的测量与分析

对水下爆炸中自由场压力的水面截断效应及冲击裁荷与船体相互作用的船体壁压进行了分析,得出了自由场压力的水面截断效应及早期的船体壁压计算近似公式.测量结果表明,球形装药中心起爆后形成的冲击波一般不是一条光滑曲线,而是会有多个振荡峰;当自由场压力测点离水面较近时,测量的自由场压力会出现明显的水面截断现象;船板在水中爆炸冲击渡的作用下产生的运动和变形对水中压力场有很大影响,舰体壁压反射系数与冲击波的入射角度有关.     

规则波浪中船舶操纵响应遭遇频率频散概念与机制

采用船舶单自由度横摇运动方程,以及纵摇与垂荡耦合摇荡运动方程,数值模拟了规则波浪中船舶操纵响应不规则摇荡运动现象。假定波浪中船舶遭遇频率具有谐波分量形式,定义了遭遇频率常量、强度和散射频率,提出了船舶遭遇频率频散概念,推导了遭遇频率的频散关系,分析得到了航速和浪向角度变化引起的两种频散机制。散射机制表明:顶浪航行时航速散射效率最高,正横浪航行时航向角散射效率最高。     

复杂线型小水线面双体船兴波阻力数值计算方法研究

将分段幂多项式拟合方法与线性兴波阻力理论相结合,提出一种针对复杂线型小水线面双体船的兴波阻力数值计算方法,该方法应用于常规小水线面双体船的兴波阻力计算,表明该方法能在常规的幂多项式拟合方法的基础上进一步提高计算精度,同时也验证了该方法的正确性,将该方法的计算结果与复杂线型小水线面双体船剩余阻力的试验结果相比,两者吻合较好,证明了该方法用于复杂线型小水线面双体船的兴波阻力计算是可行的。     

提高鱼雷航行机动性的研究和设计

本文为提高直航鱼雷航行的机动性提供了一定的基本理论和设计方法。作者首先建立了鱼雷空间控制运动的数学模型,并对流体动力控制部件——鳍、舵的设计方案进行了数字仿真,进而提出了提高鱼雷航行机动性的设计方案。该项研究成果已被运用于某自导鱼雷的设计中,它对于把直航鱼雷改装为自导鱼雷也具有一定的现实意义。     

作战系统的序参量及其演化方程

"新三论"(包括耗散结构论、协同学和突变论)作为一种新的世界观,给研究作战系统这个复杂的非线性系统提供了新的视角。运用"新三论"的思想和方法指出作战系统的序参量,建立序参量方程,分析序参量演化稳定性与途径,得出一些有价值的结论,对于探索作战系统发展演变的规律具有重要意义。     

泛函在射表逼近中的应用

运用泛函理论,对方差最小原则下射表逼近进行分析,给出了在给定基函数形式条件下的统一计算公式,并对最小二乘方法作了改进,消除系数矩阵的原理误差,给出了提高精度的方法。最后,提出了一个选择基函数的有效方法。     

集合线对对数周期偶极子天线的影响

主要研究了对数周期偶极子天线.基于Pocklington积分方程和全域基函数,采用矩量法结合网络理论建立了天线算法模型;使用该模型计算了在天线阵和集合线共同作用下天线的辐射方向图,得出了集合线在不同频段上对天线辐射性能的影响,并通过截短延长线长度改善了天线低频段的辐射特性,增强了天线轴向方向性.     

一种新的保持分形特征的分形变形方法

针对IFS吸引子变形过程中间出现的分形特征退化的问题,提出基于局部吸引子的近似凸包及旋转匹配的特征对应方法.IFS吸引子的局部吸引子可由独立的IFS生成,IFS中每个压缩仿射映射存在不动点,构造所有不动点的凸包,即得到局部近似凸包;证明了局部近似凸包间的相似对应等价于局部吸引子间的相似对应,并提出了通过旋转匹配的特征对应方法实现局部近似凸包的配对,最后计算所有配对下相似度最高的一组局部近似凸包匹配,确定局部吸引子间的特征对应,即IFS特征对应.对两个IFS进行线性插值可实现保持分形特征的分形变形.