寿命周期费用技术在船舶海水管路选材中的应用

由于不同材料在价格、性能等方面的差异,由不同材料组成的船舶海水管路在购置费用、维修费用等方面存在较大差异,给船舶海水管路选材带来一定的困难,因此提出将寿命周期费用技术应用于船舶海水管路选材决策中.首先,分析了不同金属材料在海水中的腐蚀性能;其次,建立了海水管路寿命周期费用计算模型;再次,以某石油公司的多用途工作船为工程实例,估算出不同材料组成的海水管路寿命周期费用;最后,给出各方案下费用比较和海水管路选材建议.通过寿命周期费用技术在船舶海水管路选材中的应用,验证了寿命周期费用技术是一个有力的科学决策工具,值得推广和应用.     

潜艇运动光电特性及隐蔽技术发展动向综述

P-3C是美国海军现役反潜主要机型之一,概述了P-3C反潜机的作战及其装备特点.分析了潜艇运动过程中与海水相互作用形成的尾迹光电特性,以及海水的统计特征,综述了潜艇隐蔽技术发展动向,为反潜探测、隐蔽防卫等研究提供参考.     

潜体运动图像匹配算法的研究

利用真正物理意义上的弹性模型来解决潜体运动图像变体匹配的问题,建立了海水介质中潜体运动图像的弹性模型,研究和实现了基于弹性网的潜体运动图像匹配算法.该算法较好地处理了某型潜体在不同时期同一区域尾迹图像之间的匹配问题,为研究潜体运动图像的形成和分析及探测运动潜体尾迹提供了决策手段和依据.     

冻融循环对气泡轻质土抗压强度的影响

对12组不同配比的试样进行不同冻融循环次数的单轴抗压强度试验,研究冻融循环对气泡轻质土抗压强度的影响。结果表明,冻融循环后,气泡轻质土具有较好的力学性能,水泥掺量和气泡掺量对其抗冻融特性的影响程度不同。水泥掺量可有效抵抗冻胀力,冻融循环次数对气泡轻质土具有较大的影响。气泡掺量适中,可显著提高气泡轻质土的抗冻融性能。水分是造成气泡轻质土冻融破坏的主要因素,在满足水泥水化所需的前提下,需要适当降低轻质土的含水率。最后,根据对气泡轻质土冻融破坏特点的分析,讨论气泡轻质土抗冻融破坏机理。     

混杂聚硼硅氮烷的交联过程分析及其工艺优化

合成了混杂聚硼硅氮烷(H-PBSZ)并对其结构进行了分析,分析了其交联过程,并采用不同的工艺使其交联固化,研究了交联压力对产物的结构、形貌以及表观密度的影响。结果表明,H-PBSZ结构中含有B-N、Si-N、B-H、N-H以及Si-H等化学键,随着温度的升高,B-H、N-H以及Si-H键会发生断裂;交联过程中,先驱体会放出大量的气体,交联产物的致密度受气泡大小及其速度的影响;高压交联可以减小所放出的气泡的体积,减缓其上升的速度,并可抑制含氢键的断裂反应,降低气体的放出量,从而制得较高致密度的交联产物。     

梢涡空泡初生预报方法

应用气泡动力学方程和气泡运动微分方程研究了梢涡空泡的初生问题.建立了球形气泡平均压力模型,通过模拟梢涡流场中的球形气泡形态对梢涡空泡的初生进行预报.应用平均压力模型分别计算了三种尺度水翼梢涡流场中不同初始尺寸气泡在一定时间内的半径和辐射声压,梢涡用轴向梢涡尺寸不变的兰金涡代替.计算结果表明:从光学法和声学法角度选取空化...     

热力蒸汽压缩式海水淡化系统热力分析

通过对热力蒸汽压缩式海水淡化装置的分析,建立起其数学模型,模拟计算结果表明,与一般蒸汽直接加热式真空海水淡化系统比较,采用热力蒸汽压缩式海水淡化系统,其能耗明显降低.此外,对不同的蒸发温度下的工作蒸汽耗量进行了模拟计算,所得结论对热力蒸汽压缩式海水淡化系统的设计与使用管理有指导意义.     

基于AR预测模型的船舶轴频电场实时检测方法

船舶的腐蚀和防腐电流经螺旋桨转动的调制后会在海水中产生极低频的轴频电场,并成为一种重要的目标特征信号源,但其在海洋环境中衰减较快的特点给目标检测带来了困难.通过对船舶轴频电场以及海洋环境电场噪声与测量电路自噪声的分析,提出了一种能够在低信噪比下检测船舶轴频电场的方法.从对噪声信号的预测入手建立AR模型,以该模型对电场噪...     

一种根据声衰减系数估计尾流气泡数密度谱的迭代算法

针对现有谐振估计法在实际应用中对水中气泡数密度谱的估算存在误差,从而无法得到准确的舰船气泡尾流或者海面风生气泡层的气泡数密度谱的问题,在谐振估计法的基础上提出了一种根据声衰减系数估算气泡数密度谱的迭代算法。根据模拟水中气泡分布的声衰减系数和Stanic在海水中的实测声衰减系数,对比分析了运用谐振估计法和提出的迭代算法对汽泡数密度谱的估算,结果表明:该迭代算法可有效消除谐振估计法的误差,可应用于对海面风生气泡层以及舰船尾流气泡数密度谱的研究。     

气泡输运方程及其应用

舰船尾流中含有大量的不同直径的气泡 ,尾流的几何特性与产生它的舰船大小、航行速度、海面风速等因素有很大的关系 ,对气泡规律的研究无论在理论还是在应用中都具有重要的意义。介绍了水中气泡分布函数 ,推导了分布函数所满足的输运方程 ,并给出了气泡输运方程的特征解。对影响分布函数的因素作了探讨 ,并利用输运方程对具体问题进行了计算。结果表明 ,运用气泡输运方程可解决气泡的分布、输运问题 ,并可对气泡分布与气泡半径、气泡所处深度的关系作出定量分析     

不同边界条件下水下爆炸气泡的数值模拟

采用有限元程序MSC.Dytran对不同边界条件下水下爆炸气泡的脉动过程进行了数值模拟。对数值模拟中的一些重要问题,如炸药药包的建模、网格密度、状态方程和静压力场的设定等问题进行了探讨。对无限水域中的水下爆炸气泡以及自由面边界、水平刚性面边界和垂直刚性面边界三种边界条件下的水下爆炸气泡进行了数值模拟,分析了水下爆炸气泡的半径、外形变化、气泡脉动压力、流场中的速度分布,结果发现边界的存在对气泡外形的影响较大,刚性边界面会使气泡脉动压力增大较多,而自由面边界对气泡脉动压力的影响较小。将数值模拟的结果与理论模型、经验公式和试验结果进行了比较分析,结果吻合较好。     

水中微气泡光散射偏振特性的研究

在Mie散射理论的基础上,建立气泡光散射模型,计算水中微小气泡与固体微粒在不同的粒径参数和散射角条件下的光散射偏振特性,并对两者进行比较.结果表明,水中气泡及微粒对入射光散射后偏振状态的改变十分复杂.总体上气泡的退偏振效应比固体微粒强25%,微小气泡与固体微粒对偏振状态的影响在粒径域和散射角上具有选择性.     

使用双矢量传感器定位深海中水平直流电偶极子源

船舶在海水中产生的电场是一种重要的目标特性,一般可用水平直流电偶极子的场进行模拟.基于空气-海水两层模型的假设条件,提出了一种海水中水平直流电偶极子源定位方法.该方法利用水平直流电偶极子的水下电场分布特征,通过在垂直海面方向布置两个三轴电场传感器测得相应位置的电场强度,就能反演估计出偶极子在水平面内相对于测量点的位置....     

舰船局部结构在水下爆炸气泡载荷作用下的塑性变形分析

在水下爆炸载荷作用下的舰船局部结构塑性变形计算中,往往只考虑冲击波载荷的影响而忽略气泡载荷的影响。为研究气泡载荷在舰船局部结构塑性变形中所占的比例,利用通用有限元软件Abaqus,对舰船局部结构典型形式加筋板模型在水下爆炸载荷作用下的动态响应进行了数值仿真。其中,载荷计算采用了Geers-Hunter模型,材料本构采用了Johnson-Cook模型。分析仿真结果发现,模型中点变形挠度明显分为两个阶段,很容易区分冲击波载荷引起的变形和气泡载荷引起的变形。将最终变形挠度仿真计算结果与试验结果进行对比,两者吻合较好。计算结果表明:由气泡载荷引起的加筋板塑性变形挠度超过总变形挠度的30%,所以在计算中气泡载荷的影响不容忽视。     

舰船真空海水淡化装置热力分析

针对目前舰船上广泛使用的真空式海水淡化装置进行热力分析,建立起海水淡化装置的数学模型,以50 t/d真空式海水淡化装置为例,通过对不同蒸发温度和不同工作蒸汽压力进行模拟计算,得到海水淡化装置的产水量、工作蒸汽耗量及冷却水流量随蒸发温度和工作蒸汽压力的变化规律,所得结论与装置的实验及实际运行情况有很好的一致性,证明所建立的数学模型是合适的,所得结论可以指导装置的使用管理及海水淡化装置的设计.     

Ag/AgCl电极自噪声的测定

为了验证固态Ag/AgCl电极能否满足对微弱海洋电场信号的探测,在对Ag/AgCl电极自噪声产生机理分析的基础上,设计了Ag/AgCl电极自噪声的测量实验.通过实验,测量了不同海水电导率下一对Ag/AgCl电极的自噪声.测量结果表明:该电极能满足船舶电场的近场测量,且其自噪声随海水电导率的增大而减小,当海水电导率增大到...     

垂直刚性面边界条件下水下爆炸气泡运动的理论研究

为研究垂直边界面对水下爆炸气泡脉动的影响,根据势流理论建立了垂直边界面条件下水下爆炸气泡运动的理论模型,编制计算程序进行求解。对水下爆炸气泡脉动运动的特点、流场的速度及压力的分布、气泡引起的载荷形式进行了分析,结果表明,此模型能够反映水下爆炸气泡和周围流体介质的运动规律,并能进行定量的计算。     

运动海水磁场分析与检测方法

研究了运动海水产生磁场的机理,建立了两种关注的海水运动形式即海浪、海流引起感应磁场的数值仿真模型.通过仿真实验得到了运动海水磁场信号特征,并根据信号特征提出了基于谐波小波的检测方法.结果表明:该方法充分使用了谐波小波对信号频率无限细分的能力,有效地分析了海洋磁场频率特征,为补偿运动海水磁场信号提供了依据,同时为实现远程磁性目标探测提供了条件.     

水面平板下方非球状爆炸气泡运动数值模拟

基于势流假设,采用线性三角形单元直接边界元法对气泡外的水流流场进行计算,并采用二阶龙格-库塔法追踪气泡形状变化。同时,为了保证数值计算稳定,采用弹性网格技术对气泡表面网格进行光滑处理,并对近距离情况水下爆炸进行了计算,得到了气泡外形和作用于平板表面上压强随时间变化的规律。将计算结果与已有结果进行了比较分析,两者吻合较好,证明了该计算方法和计算程序的可信性。     

使用图像优化方法估计水体调制传递函数

针对水体属性的变化使图像复原困难的问题,提出了一种从退化的水下图像中估计自然水体调制传递函数的方法。该方法首先建立了自然水体的调制传递函数与其固有光学特性参数之间的关系,然后采用图像复原技术对图像进行复原,最后使用粒子群优化算法来优化调制传递函数的相关参数。仿真实验表明:该方法能有效对水下图像进行复原,且不需测量水体的光学参数就能估计出自然水体的调制传递函数。该方法用于水下激光成像系统的图像复原可取得明显效果。