基于ANSYS的舰船武器装备基准变化分析方法

舰船武器装备基准在外界环境作用下产生变化,从而影响武器系统的打击精度。应用ANSYS平台建立舰船有限元模型,利用三维波浪载荷的计算方法模拟航行条件下的波浪力,研究了舰船甲板面武器装备基准在两种极限海况下的变化情况,发现针对此类舰船横摇使武器装备基准产生较大的变化,并且靠近尾部和两舷位置处装备的基准变化较为显著。仿真结果表明：当舰船在风浪中航行使用武器系统时,应尽量采取顶浪航行,减少舰船横摇对武器系统基准的影响。     

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。     

摇摆作用下舰炮指向运动误差补偿分析

针对摇摆作用下舰炮射击诸元解算问题,将舰船横摇、纵摇、垂荡运动转换为舰炮系统串联运动链的虚拟关节变量,并根据静水—摇荡运动响应,构造舰炮指向误差模型.在此基础上,采用机构位姿精度建立舰炮指向补偿模型,基于目标方位及弹道方程给出舰炮射击诸元的摇摆补偿流程.仿真结果表明:舰炮串联系统的摇摆误差是不可完全补偿的,位姿误差补偿...     

典型海洋条件下小型自然循环 反应堆流动特性研究

针对小型一体化自然循环反应堆在海洋环境中应用的问题,基于RELAP5/3.3程序构建了海洋条件分析模型,并通过摇摆实验对修改的程序进行了验证,利用修改的程序建立了反应堆系统热工水力模型,分析了横摇、纵摇和起伏运动对反应堆自然循环的影响。结果表明:主换热器的紧凑、对称布置设计降低了横摇的影响,而横摇与纵摇的影响一致,摇摆运动的短周期和大角度对自然循环影响显著;起伏运动对自然循环的影响更为严重,有可能导致堆芯出口温度饱和,威胁反应堆的运行安全。     

舰船鳍减横摇控制算法与控制参数设计

针对舰船横摇运动线性二阶模型,利用最优控制得到了减横摇控制参数的计算公式,考虑航行速度的影响说明了如何调整参数,讨论并通过仿真实验验证了性能指标函数中加权因子对横摇的影响。     

小水线面双体船横摇阻尼特性数值与试验研究

针对安装稳定鳍的小水线面双体船开展了零速静水自由横摇衰减数值与试验研究。通过不确定度分析验证数值计算方法的可靠性,进而对比船体的线性横摇阻尼和非线性横摇阻尼,并分析摩擦阻尼和稳定鳍对小水线面双体船横摇恢复力矩的影响规律。结果表明:由数值计算求得的自由横摇衰减曲线与试验结果吻合良好;在线性横摇运动假设下,线性横摇阻尼系数随着初始横倾角的增加而增大;将通过数值计算求得的非线性阻尼系数代入到非线性横摇运动方程中能准确地模拟船体的自由横摇衰减运动;摩擦阻尼和稳定鳍对小水线面双体船零速静水自由横摇时的横摇恢复力矩贡献很小。     

基于AHP的舰船大风浪中航行安全评价

舰船在大风浪中航行的风险是一个比较重要的研究领域,其风险程度很难用量化进行评估.为了更好地方便研究,并为以后的研究奠定理论基础,采用了层次分析法,建立舰船在大风浪中航行的安全评价体系,同时构造了判断矩阵,并进行了层次单排序一致性检验,求出了每个影响舰船航行安全因素的权重,并通过实例进行解算,得出结果和实际情况相比大致相似.此方法可以较好地对舰船在大风浪中航行的安全进行直观的描述,可供舰船长用来掌握舰船航行的风险情况,进而进行有效的风险决策.     

重心布置及漂角对空投气垫艇纵稳性影响分析

为了分析空投气垫艇在不同重心位置和漂角下的纵摇运动响应,利用STAR-CCM+平台的重叠网格技术对气垫艇在规则波中的水动力性能进行数值模拟。研究表明,重心和漂角的变化对空投气垫艇阻力性能和航行稳定性的影响十分敏感,试验中通过改变压块来调整气垫艇重心位置,在低速段即0.4r<0.8时,重心纵向位置前移与垂向位置上移将会导致阻力增加,而当其在高速段即F_r>0.8时,重心纵向位置前移和垂向位置下移将导致阻力减少,为了满足高速船舶性能,因此重心位置布置时宜适当前移。在0°<β<30°范围内,漂角越小,气垫艇受到波浪的激励作用愈加明显,纵摇运动响应幅值越大。优化重心布置方案、漂角等组合形式能够有效提升气垫艇的航行稳定性,综合分析可知该型气垫艇在重心位置靠近艏部且以一定小角度漂角高速航行时,纵向稳定性越高且兴波阻力性能最佳。     

基于AHP的舰船大风浪中航行的安全评价

舰船在大风浪中航行的风险是一个比较重要的研究领域,其风险程度很难用量化进行评估,为了更好地方便研究,并为以后的研究奠定理论基础,文章采用了层次分析法,建立舰船在大风浪中航行的安全评价体系,同时构造了判断矩阵,并进行了层次单排序一致性检验,求出了每个影响舰船航行安全因素的权重,并通过实例进行解算,得出结果和实际情况相比大致相似。此方法可以较好地对舰船在大风浪中航行的安全进行直观的描述,可供舰船长用来掌握舰船航行的风险情况,进而进行有效的风险决策。     

智慧岛

2003年第1期竟答题目1.舰船在高航速下满舵回转会产生很大的横倾角,众所周知,船舶处于大横倾时是非常危险的,最坏的结果就是翻船,为此掌握舰船在设计的最高航速下满舵回转的最大横倾角对于船舶驾驶人员来说是很重要的。现有一艘船舶在设计航速下满舵回转的最大横倾角等于A2+B.其中A等于a/b,B等于2a/b,然而ab不等于1,并且:     

磁粉离合器横摇激振装置

一、前言近来有越来越多的注意力集中在非线性横摇问题上,这是因为船舶的大角度横摇问题还需要进行充分的研究。在这里我们介绍一种宜于进行船模大角度横摇实验研究的装置——磁粉离合器横摇激振仪,它具有如下特性: 1.通过信号发生器可以准确地控制激振力矩的函数形式和大小; 2.通过控制激磁电流,可以保持等幅值的激振力矩,基本不受船模和装置之间相对运动的影响。即激振力矩幅不随船模的运动而变化; 3.对于正弦激振力矩,可以精确的分辩和控制其频率到步长为0.001赫芝,并能获得比较稳定的船模横摇运动的幅值和相位。船模在规则波中小阻尼的非线性横摇的显著特点之一是幅频曲线和相频曲线的跳跃     

潜艇在波浪中潜水与浮起

潜艇在大风浪中航行实施潜水时,由于风浪的影响,会给潜水操纵带来复杂性。大风浪对潜水操纵带来影响主要表现在如下两个方面。一是使主压载水舱注水不均匀而延误潜水时间,并易发生纵横倾。     

仿生扭波推进模型航行试验研究

为研究长鳍扭波推进的水动力性能,在对尼罗河魔鬼鱼形体构造、游动模式研究的基础上,研制了一种仿生长鳍扭波推进航行器.该推进器能逼真地模仿尼罗河魔鬼鱼长背鳍的扭波运动模式,产生强劲的水动力.在水池中开展扭波推进模型航行试验,得到了航行速度与扭波频率的关系曲线.该曲线表明:扭波推进模型的航行速度与扭波频率成正比.提出了一种测量机器鱼鱼鳍推水功率的实验方法,实验结果表明:扭波长鳍的推水功率与扭波频率的3次方成正比.     

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。     

航速振荡对船舶纵摇与垂荡耦合运动的响应模型

为解决船舶纵向速度振荡对纵摇与垂荡运动响应影响问题,开展了有船舶纵向速度振荡条件下的纵摇与垂荡耦合运动响应模型研究。建立了一组坐标系,基于弗汝德-克雷洛夫假定,推导了船体切片的浮力、阻尼力和惯性力,通过对切片的积分得到了船体纵摇和垂荡的水动力(矩),推导并得到了纵摇与垂荡耦合运动响应方程。初步讨论分析了纵向振荡速度、加速度和位移对船体水动力及波浪力(矩)的影响,得到了纵向振荡位移对纵摇与垂荡耦合运动特性有显著影响的初步结论。     

舰船消磁系统S矩阵及其测量方法

建立了舰船消磁系统舰磁干扰量模拟法的S矩阵数学模型 ,该模型可以用来模拟产生任意地磁场作用下和舰船任意姿态时消磁系统电流变化关系 .提出了利用不同主航向上舰船消磁系统电流与横摇角、地磁场和感应干扰量的变化关系来测量和分析S矩阵元素的方法 ,为解决舰船消磁系统快速抗干扰和跨纬度区调整问题奠定了理论基础 .     

对5000吨矿砂驳(5010)号断裂原因的探讨

自5000吨矿砂驳(5010)号在码头装载矿砂时突然断裂以来,引起我国造船界的广泛重视,已发表了许多分析和探讨该船断裂原因的文章。在[3]中公布了长江船舶设计院对该船进行强度校核的结果(包括纵强度、横强度和扭转强度等)。认为该船在正常营运条件下强度是足够的。由此提出,该船可能是由于海损后,船舶“带病”航行,使可能存在的脱焊和裂纹的影响日益扩大,抗扭能力下降,终于导致产生这     

关子舰船涡流磁场的几个问题

由于航行时的摇摆和不断改变航向,使得舰船切割地磁磁力线而产生随时间变化的流过舰体的电流。这个电流所产生的磁场,即是涡流磁场。本文从产生涡流磁场的角度分析了舰船在空间的运动,并着重讨论了舰船转动所产生的涡流场的简化计算问题。参考有关资料,在对薄壁球壳进行实际对比计算的基础上,本文提出了舰船涡流磁场的简化近似计算的设想,用处理稳态场的方法处理涡流场,并对计算途径作了简单分析。     

仿鱼长鳍波动推进器研究的进展与分析

仿鱼长鳍波动推进是未来水下航行器的一个发展趋势和重要的研究方向,文章介绍了长鳍波动推进器的生物学背景,分析了长鳍波动推进的数学方法,对国内外仿鱼长鳍波动推进器的研究现状和取得的成果进行了综述,并扼要分析了目前仿鱼长鳍波动推进器控制研究的主要问题。推进系统控制遇到的挑战是大扰动情况下的状态保持、迅速机动、高效持久推进和轨迹规划与跟踪,从推进器的设计和控制上解决这些困难将依赖于工程技术科学和生物科学的进展状况。     

甲板上装载重物渔船的耐波性研究

本文在线性频范畴中,基于切片理论的ＳＴＦ法,剖面的水动力系数和流体动力计算采用源汇分布法,利用ＯＦＲＴＲＡＮ编程,对８０８型渔船甲板上装载重物在多种海况、多种航速、多种浪向角下在规则波和不规则波中的横摇、纵摇和垂荡情况进行了计算,并进行了实验室模型试验和海上实船试验。结果表明,８０８型渔船甲板上装载重物在限定海况下能安全航行。