Dynamic evacuation routes for personnel on a naval ship

We propose a dynamic escape route system for emergency evacuation of a naval ship. The system employs signals that adapt to the causative contingency and the crew's physical distribution about the ship. A mixed‐integer nonlinear programming model, with underlying network structure, optimizes the evacuation process. The network's nodes represent compartments, closures (e.g., doors and hatches) and intersections, while arcs represent various types of passageways. The objective function integrates two potentially conflicting factors: average evacuation time and the watertight and airtight integrity of the ship after evacuation. A heuristic solves the model approximately using a sequence of mixed‐integer linear approximating problems. Using data for a Spanish frigate, with standard static routes specified by the ship's designers, computational tests show that the dynamic system can reduce average evacuation times, nearly 23%, and can improve a combined measure of ship integrity by up to 50%. In addition, plausible design changes to the frigate yield further, substantial improvements. Published 2008 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 2008     

一类具有时滞和常数收获率的比率型功能性反应的捕食-被捕食模型的稳定性与Hopf分支

研究一类具有时滞和常数收获率的比率型功能性反应的捕食—被捕食模型。首先,分析了模型奇点的类型,研究了正平衡点的局部稳定性以及Hopf分支的存在性;然后应用中心流形和规范型理论,得到了关于确定Hopf分支方向和分支周期解稳定性的计算公式;最后,应用Matlab软件对所得理论结果进行了数值模拟。     

舰艇作战系统工作模式及其作战对策分析*

探讨了基于敌情事件触发的舰艇作战系统工作模式及其作战对策。根据舰艇的内外部需求,依据传感器系统与武器系统所处的状态,提出了舰艇作战系统的五种工作模式。并研究了在敌情事件触发下,如何根据舰艇所处的工作模式,迅速做出相应的作战对策,给出各种模式下的模式转换流程。这种作战对策可使作战过程自动化、信息传输扁平化,从而提高舰艇在紧急状况下的反应速度。     

A note on efficient sequences with respect to total flow time and number of tardy jobs

For the single‐machine scheduling problem with the objective of simultaneously minimizing total flow time and number of tardy jobs, a lower bound on the number of efficient sequences is known. However, the proof thereof, which makes use of a modified version of Smith's algorithm, is unduly lengthy and sophisticated. Adopting a totally new point of view, we present in this short article a much simpler proof based on the naive idea of pairwise interchange. © 2016 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 63: 346–348, 2016     

侧壁激波诱导下凹腔燃烧室冷态流场实验观测

在单凹腔燃烧室中引入侧壁激波,为研究燃烧室内部流动特性,采用纳米粒子平面激光散射技术和粒子图像测速技术对全尺寸玻璃燃烧室模型进行流场观测,获得了冷态流场展向和法向的瞬态灰度图及平均速度场。实验结果表明:在远壁面区域,凹腔内部速度与密度都较低;引入侧壁激波后,近壁面区域凹腔与主流的质量与动量交换增强,速度与密度升高;受到侧壁激波影响,燃烧室底壁边界层不再均匀,凹腔中后部产生大规模低速区,具有明显三维特性。     

喷嘴结构对高压水射流影响及结构参数优化设计

喷嘴是产生高压水射流的关键部件,其结构形式对射流动力学性能有很大影响。以圆柱形喷嘴为对象,进行喷嘴结构对高压水射流的影响分析及结构参数优化设计。采用两相流计算流体力学模型进行喷嘴内外的射流流场分析。为节省计算资源,在优化设计时引入Kriging代理模型替代计算流体力学模型。分别采用改进的非劣分类遗传算法和基于分解的多目标进化算法进行单目标和多目标优化设计。研究结果表明:直线型喷嘴总体性能较优,凹型喷嘴的次之,凸型喷嘴性能最差。以直线型喷嘴为设计对象,以射流初始段长度和流量为目标,得到了单目标和多目标优化设计结果。单目标优化时,两个指标较基准外形分别提高14.71%和27.56%。多目标优化时,优化得到的半锥角处于[15.4°,89.8°]区间内。运用代理模型和进化算法的全局优化方法在进行喷嘴的优化设计时是有效的。     

复杂外形导弹出水过程空化流数值计算研究

基于Zwart-Gerber-Belamri空化模型,采用动网格和复合网格技术,提出了一种复杂外形潜射导弹出水过程中空化流数值计算方法。对头肩部、舵面及突起物的空化生成、演化及影响因素进行了分析。结果表明,出水过程初期空化数降低使附体空泡迅速扩大,随后空泡脱落与振荡的影响将更为显著;肩部在15m/s出水时产生空化并随速度上升而迅速增长, - 攻角时肩空化非对称性显现;舵面空化受出水速度影响较小, 攻角以下时空化面积小于全舵面积的10%,但攻角超过 后空化面积迅速增长至50%以上;减小突起物尺寸有利于避免空化产生,突起物空化受攻角影响较小,但在高速下可诱导临近弹体产生空化。     

稀薄流高超声速飞行器气动加热耦合计算

针对稀薄流域高超声速飞行器的气动加热问题,开展耦合数值计算研究。通过引入牛顿冷却定律,将直接模拟蒙特卡洛数值模拟方法与结构传热计算方法相结合,设计一种可对全机外形进行气动热和结构传热计算的高效松耦合方法,实现飞行器防热层结构材料温度分布特性的数值模拟。在以钝锥外形为例对直接模拟蒙特卡洛数值模拟程序进行验证的基础上,采用该方法对X37B轨道飞行器外形长时加热与结构传热过程进行数值模拟,给出结构温度及热流密度随飞行时间的变化规律。研究结果表明,设计的耦合计算方法能够模拟稀薄流域高超声速飞行器的气动加热及结构传热耦合过程,可为该类飞行器的气动热分析及热防护设计提供技术支持。     

飞翼布局飞行器研究现状分析

对飞翼布局飞行器的发展脉络进行了梳理,涵盖了从其早期的进化史到现阶段的研究进展,并对未来的发展方向进行了思考和展望。同时,论述了飞翼布局飞行器的几个主要控制难点,具体包括:宽速域非线性状态下的姿态控制问题、多效应耦合下的高精度自主起降控制问题、气动模型近似及强扰动状态下的鲁棒控制难题,以及因多舵面冗余而引起的控制分配问题。此外,还深入讨论了当前重点研究的飞翼布局飞行器的流动控制问题,并对接下来主动流动控制技术的研究动向进行了阐述。     

考虑摩擦时环状流的空泡份额求解

在熵增模型的基础上,考虑壁面摩擦对空泡份额的影响,推导出了空泡份额应满足的方程,求得其解析解和数值解,并进行了讨论.分析表明,其结果包含了有关文献的结果,具有更大的适用范围.