舰船总体性能可靠性建模方法研究

分析了舰船总体性能可靠性问题的产生原因,将其分为2类.对于舰载设备本身存在可靠性问题而造成的,以航速可靠性为例,在舰船总体可靠性的背景下,借助相关数学工具进行了建模方法分析;对于外界随机因素影响而造成的,如横稳性的可靠性问题,则从分析外界随机因素与船体设计参数之间关系入手.初步建立了一套研究舰船总体性能可靠性问题的建模方法.实例计算表明,将所建模型用于分析舰船总体性能比常规方法具有明显的优越性.     

Gabor框架的稳定性研究

对于Hilbert空间中的Gabor框架,定义A=inf x∈[0,a][∑n∈Z｜f（x-na）｜^2-∑k≠0｜∑n∈Zf（x-na）f^-（x-na-k/b｜]〉0,B=supx∈[0,a]∑n∈Z｜∑n∈Zf（x-naf^-（x-na-k/b）｜〈∞,通过算子放缩证明的方法,可知{Mb^mSa^nf}m,n∈Z构成L^2（R）的框架,且框架界为A/b,B/b.     

恒速航行原理的数学证明与分析

提出并证明了船舶经济航行的基本原理———恒速航行原理 .先将实际船舶航行中最经济航行的航速选择这个一般性问题抽象成纯数学问题 :在规定的时间内从A地航行到B地 ,如何选择航速以使推进系统总耗功最省 ;然后在数学上证明恒速航行原理 ,即恒速航行是船舶经济航行唯一的选择 ;最后 ,将该原理推广到其它交通手段 ,如车辆行驶和飞机飞行     

一种提高正横布置潜艇发射装置发射安全性的方法

正横布置的潜艇发射装置在发射鱼雷诱饵时,由于受潜艇航行带来的水流作用力的影响,鱼雷诱饵出管后将向潜艇的尾部方向回转,如果潜艇发射鱼雷诱饵时的航速较高,则这种回转将十分严重,有可能与发射艇的尾部相碰撞,这将给发射艇及鱼雷诱饵带来安全性问题.文中提出了一种鱼雷诱饵发射装置在艇上作向前倾斜的斜置式布置结构.数值仿真结果表明:此种布置方式可以削弱鱼雷诱饵出管以后的回转趋势,从而可以避免较高航速时鱼雷诱饵与发射艇的回转碰撞.     

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。     

船帆与船模帆制作——古帆船模型制作系列文章之七

一、帆的用途帆船是以风帆作为动力设备,推动船舶前进的。因此风帆的形状与面积大小、悬持位置的高低对帆船的航速影响极大。帆船时代为了尽可能地提高航速,人们不断总结经验教训对船帆逐步改进,研究设计出了适用于不同类型帆船的各型船帆。二、帆的种类 1.横帆     

舰船航迹控制系统运行检测平台的设计与实现

舰船航迹操舵控制系统运行检测平台用于陆基条件下检测舰船航速控制系统的性能.根据航迹控制系统的闭环工作特点,采用物理模拟与数学模拟相结合的设计方案,构造了舵机及舰船的仿真运动模型,设计了检测平台与航迹控制系统之间的物理接口.该检测平台功能符合国际电工委员会关于“航迹控制系统性能及其检测方法”的最新标准,目前已经在自动舵研...     

利用面元法计算舰船在水底引起的压力分布

舰船水压场的研究是设计新型水压水雷、研制水压扫雷具以及舰船自身防护的依据,具有重要的军事意义.基于船舶水动力学势流理论.建立了计算有限水深舰船水压场的数学模型.采用Hess-Smith方法将面源分布于船体表面,对舰船在有限水深引起的水底压力变化进行了数值计算,并与已有的实验结果进行了比较.进一步分析了舰船水压场的分布特...     

自航船模航迹自动记录仪研制报告

前言运用无线电遥控自航船模进行舰船操纵性试验研究是目前国际和国内广泛采用的试验方法。试验中除在模型上用仪器进行测量记录外,一般都在岸上对模型运动轨迹进行测量记录以便分析获得回转直径、纵距、横距、停车惯性冲程等操纵性数据。目前国内所采用的航迹测量记录方法有:1.高台跟踪观测法。这是我国最早的船模操纵性试验水池(上海708研究所露天操纵池)所采用的方     

2004年第12期竞答题目

1.公园里有3艘游戏小艇A、B、C在进行水上娱乐表演,它们绕着半径为30米的一个圆周相互追逐。某一时刻,3艘艇之间的相对位置构成了某种队列形状:AB间的直线距离是BC的3/4,CA间的直线距离是AB的5/3。求:BC间的直线距离是多少? 2.一艘常规潜艇以20节的航速向前行驶,一艘核潜艇则以30节的航速从其后15000码处用声呐系统开始追踪。声呐仪先发出声波,声波传至目标被反射回来,声呐仪测出这中间一来一回     

一种船舶航向跟踪的混合灵敏度控制算法

针对船舶模型参数变化和环境干扰条件下的船舶航向跟踪控制问题,设计了一种基于信号的S/KS/T混合灵敏度鲁棒算法。该算法中,通过模型降阶生成了便于工程应用的控制器,该控制器的权函数参数通过遗传寻优获得。仿真分析表明:该控制算法在航速变化和各种海况下,闭环系统具有鲁棒稳定性,并且有良好的鲁棒性能。     

多桨船螺旋桨组合工况对舵水动力及回转性能的影响

为探究螺旋桨组合工况对多桨多舵船操纵性能的影响,以某大尺度四桨双舵自航模为研究对象,在同等直航航速下分别开展了两内桨、两外桨及四桨工作时的回转试验。试验结果表明:两内桨工作下船模定常回转时,内外舵法向力之和分别约为两外桨及四桨工作时的2.0与1.7倍;不同螺旋桨组合工况下,内外舵法向力均可能反向;两内桨工作时,船模定常回转直径约为两外桨工作时的0.55~0.67倍,而四桨工作时的回转直径介于两工况之间。综合分析表明:对于该型船舶,采用两内桨推进具有最佳的回转性能。     

舰船综合保障中数据综合管理研究

介绍了舰船综合保障数据综合管理的有关内容,包括信息数据分类、数据综合管理功能分类以及综合保障数据库的设计思路.根据舰船的特点设计了舰船综合保障数据管理系统的硬件框架、软件体系、开发以及数据库工具.所研究的设计思路已在某船舶综合保障信息管理系统中得到应用,证明该设计模式是科学、可行的.     

智慧岛

2003年第7期竞答题目1.舰船推进器最常用的是螺旋桨(特别是普通螺旋桨,其次还有喷水推进器,直叶推进器,明轮推进器和风帆等。靠风帆作为推进器的船舶叫帆船。对于仅靠风帆推进的船舶下列哪些说法是正确的?(1)顺风能行使;(2)无风也能行使;     

“基德”级通用型导弹驱逐舰

“基德”级标准排水量为6950吨,满载排水量为9547吨,舰长171.6米,宽16.8米,采用4台美国通用电气公司的LM-2500燃气轮机作为动力装置,总功率8.6万马力,持续功率64160千瓦,航速33节,最大航速45节,续航力6000海里/20节,8000海里/17节,自持力在30个昼夜以上,人员编制339人（军官20人）,舰艉设直升机平台,可搭载2架SH-2F“兰普斯Ⅰ”或1架SH-60B“兰普斯Ⅲ”型直升机。     

定向航行自适应自动操舵仪的仿真研究

水面舰船操纵使用自动装置,对于提高航行安全性,保证武器发射,改善劳动条件,减少主机和舵机功耗,增加续航力均具有重要意义。由于船舶航行时经常受到如风浪,海流,过往船只等外来的未知干扰,而且船舶之操纵动力学随航速、龙骨下水深等变化也很大,所以采用固定增益的P.I.D自动效果往往不理想。尺寸小、可靠性好的微计算机的出现,使得有可能实时地实现高级的适应性控制规律。本文基于计算机仿真计术对定向航行操舵采用自校正控制方案进行了论证研究。     

潜艇应急上浮机动不稳定性建模与仿真

为了避免潜艇在应急上浮过程中,由于较快的上浮速度以及较大的负攻角,水动力呈现强非线性,在横向流作用下潜艇可能产生过大的横倾角甚至失稳倾覆.基于艇体水流入射角和方向角定义下的潜艇非线性水动力描述形式及其试验结果,采用一种新形式的大攻角非稳态潜艇操纵运动仿真数学模型,对高压气吹除主压载水舱后潜艇应急上浮过程的运动状态进行预报.采用拉瓦尔喷管理论对高压气吹除主压载水舱的热力学过程进行建模,并将该过程计算得到潜艇所受的复杂激变力作为潜艇操纵运动仿真数学模型的控制输入,计算结果表明:相较于高压气吹除指数模型,采用的拉瓦尔喷管模型能更为真实地反映实艇高压气吹除过程,对潜艇应急上浮机动的运动状态预报更为准确.应急上浮过程中快速造成较大的尾倾角有利于抑制横倾角的增大,且横倾角主要受水舱吹除顺序的影响,受初始深度的影响较小.根据潜艇事故工况下的初始状态制定有效的高压气应急吹除挽回策略,是抑制应急上浮横倾角的主要手段.     

线性定常系统的可逆性

一、问题的提出用∑(A、B、C、D)表示如下方程描述的线性定常连续系统: X(t)=AX(t) BU(t) X(0)=0 (1a) Y(t)=CX(t) DU(t)(1b) 而如下方程描述的线性定常离散系统: X(K 1)=AX(K) BU(K) X(0)=0 (2a) Y(K)=CX(K) DU(K) (2b) 则用∑(A、B、C、D)表示。其中:X为n维状态矢量,Y为P维输出矢量或观测矢量,U为m维输入矢量或控制矢量。因而常系数阵A、B、C、D的阶数分别为:n×n,n×m,     

船舶零航速Weis-Fogh减摇鳍升力仿真研究

船舶减摇鳍在零航速时进行减摇是一种全新的理论。为了研究船舶零航速减摇鳍的升力特性,以Weis-Fogh理论为基础,建立了零航速减摇鳍升力模型,并针对哈尔滨工程大学研制的NJ5型减摇鳍对二维升力模型,在Matlab环境下进行了各种运动规律的仿真实验,结果证明,Weis-Fogh机构减摇鳍在零速流场中能够瞬间产生很大的升力,为以后进一步进行水动力试验以及控制规律的研究打下了基础。     

舰船电场传感器水下定位方法

为提高船舶电场传感器在水下测量电场时的定位与姿态测量精度,设计了舰船电场传感器新型水下姿态位置测量装置,提出了利用该装置测量舰船电场传感器水下姿态位置的方法,并研究了水下姿态位置数据处理方法和位置、姿态计算方法。通过对水下姿态位置测量装置的测量误差分析,所设计的测量方法位置精度可控制在1m之内,是一种有效的船舶电场传感器水下定位与姿态测量方法。