深潜救生艇电力系统新型变换器研究

为了解决应用于我国深潜救生艇电力系统中的DC-DC变换器存在的电压增益低、主要器件电压和电流应力高等问题,首先在分析开关电感Boost变换器、耦合电感Boost变换器以及耦合电感三电平Boost变换器各自优缺点的基础上,提出了一种基于双耦合电感的新型高增益三电平变换器;然后,分析了该变换器的衍生过程以及具体的工作机理,推导了电压增益公式,分别计算了主要器件的电压、电流应力;最后,通过仿真以及所搭建的200 W样机进行了实验。结果表明:该变换器具有升压增益高、器件电压和电流应力低,以及电压等级低等优点;理论分析与仿真和实验结果一致,验证了理论分析的正确性以及所提出变换器的有效性和实用性。

深潜救生艇现状及发展趋势

综述国内外深潜救生艇的发展现状,分析深潜救生艇援救失事潜艇的方法及其优缺点,得出结论:母潜艇驮载深潜救生艇水下援潜救生模式是最佳选择。在对比分析国际上先进深潜救生艇的基础上,预测了深潜救生艇的发展趋势,认为瑞典的S-SRV型深潜救生艇和北约的LR7是成功的典范,代表着未来发展方向。

深潜救生艇适应非平滑对接平台倾角能力分析

为了提高深潜救生艇援救失事潜艇效能,研究了深潜救生艇适应非平滑对接平台倾角能力.分析了深潜救生艇受力,建立了平衡方程组.推算了特定坐标系下对接平台倾角.通过编程解算平衡方程组,得到了深潜救生艇坐落到对接平台上的能力与海流的关系.计算结果表明,海流大小和海流方向对深潜救生艇坐落到对接平台的能力影响大,单纯追求较高横倾能力和纵倾能力意义不大,采用楔形联接环和旋转对接裙可以明显提升深潜救生艇适应非平滑对接平台倾角能力.

基于AUTODYN的潜艇典型舱段水中爆炸冲击损伤研究

针对双层壳体潜艇在鱼雷等水中兵器爆炸作用下壳体的变形及破损问题,采用AUTODYN有限元软件,分析了潜艇典型舱段,在鱼雷接触命中及爆距分别为2、4、6 m条件下,双层壳体潜艇的壳体破口及变形。计算结果表明,潜艇在鱼雷接触命中条件下,耐压及非耐压壳体均出现较大破口,且耐压壳体破口范围更大;在鱼雷2 m爆距条件下,潜艇耐压壳体出现较大破口,非耐压壳体出现较大塑性变形;在鱼雷4、6 m爆距条件下,耐压及非耐压壳体均有较大塑性变形。

潜水监控系统的应用研究

通过研究和分析潜水过程中出现的问题,设计了一套针对空气潜水的监控系统。系统利用计算机、视频监控、传感器技术,对潜水员的气源压力、供气压力、潜水深度、潜水时间及潜水过程中拍摄图像声音进行采集和记录。整个系统分为气源压力监测、潜水员深度监测和水下图像声音采集3个模块,可同时对4名潜水员进行实时监控,使水面人员可以准确地掌握气源压力状态、潜水员下潜和上升速度、潜水员出水减压方案等多个指标,保障潜水作业的安全,提高工作效率。

潜艇艇员体能训练探讨

潜艇艇员战训时,由于担负的任务和所处的环境特殊,要求其具有特殊的体能素质。采用文献资料法、专家访谈法,探讨了潜艇艇员体能的需求,提出相适应的体能训练方法和对策。

潜艇远航中艇员疲劳状况研究

通过对艇员疲劳自觉症状的调查,研究分析了远航中艇员疲劳状况的发生及其影响因素。阐述了艇员疲劳对潜艇航行安全的影响,并提出了改进措施与应对手段。

潜艇人员远航中体能补充训练初探

潜艇是海军的主战兵力和国家战略威慑力量。其职业的风险性和艰苦性以及日益繁重的战训任务,对艇员群体的体能有着很高的要求,使我们目前传统的体能训练、恢复与储备面临十分严峻的挑战。艇员在超负荷水下长航训练后组织艇员体检发现,近半数艇员体质处于"亚健康"状态,这种状态很难保证战斗力的发挥。通过分析远航对艇员的影响,访问大量艇员并结合文献研究,提出了艇员远航中的体能补充理论,并对该理论可行性做了初步的探讨。

美海军SUPSALV运作方式对我防救部队的启示

美国海军海洋工程主管及潜水救捞监督部(SUPSALV)是美国海军遂行救助任务的主要机构,与其他海军部队相比,其运作模式带有比较浓重的"商业"气息。本文通过研究SUPSALV的组成、发展、任务和运作方式,分析了近几年来SUPSALV遂行防救任务的案例,提出了SUPSALV运作方式对我国海军防救部队的借鉴和启示。

新型直驱式水下液压工具系统的设计与仿真

针对传统水下液压工具体积大、效率低的问题,采用直驱容积控制(Direct Drive Volume Control,DDVC)技术自主研究设计一套满足潜水员水下作业环境需求的新型动力驱动系统。介绍了基于DDVC的新型水下液压工具的工作原理,提出了具备压力补偿功能的油罐和无动力式补油液压集成块的整体结构设计方案,构建了整套系统的数学模型,并分析了该系统稳定性,最后,通过仿真分析验证了所提出的系统能够满足水下液压工具的实际需求。

基于GAHP方法的深潜救生艇援潜救生作业综合评价研究

使用深潜救生艇对接救生是援救失事潜艇艇员的重要手段。针对使用深潜救生艇对接救援作业过程中影响因素多难以量化评价的问题,论文根据深潜救生艇对接救生作业的具体流程和影响因素,构建了包含10个底层指标的评估指标体系,通过专家咨询建立了指标的判断矩阵并计算了权重,基于灰度聚类分析的方法建立了针对深潜救生艇对接救生作业的灰色层次评价模型,并利用该模型对海上实际作业进行了综合评估计算,评价结果表明模型计算合理、符合实际。论文构建的模型能够为海上相关作业训练的综合定量评估提供理论计算方法。

基于开孔结构的救生钟轻外壳水动力性能研究

针对救生钟轻外壳迎流阻力过大问题,在轻外壳四周开设环形孔,基于STAR-CCM+软件进行数值计算,分析了环形孔结构对轻外壳水动力性能的影响以及不同开孔方式对轻外壳迎流阻力的影响规律。结果显示,合理的开孔结构和尺寸能够有效降低海流对钟体的作用力,开孔宽度越大迎流阻力抑制效果越明显,迎流阻力的降低减小了救生钟的偏移角度,降低救生钟与水面母船相撞的可能性,增大救生钟援救成功率。该研究结果为新型救生钟的建造提供了新的技术路径和技术支撑。

智能救生圈的阻力性能研究

基于RANS方法对U型智能救生圈进行了1~7 m航速下的数值计算。分析了不同航速下救生圈的姿态、阻力、流场变化规律。计算表明:智能救生圈在航速为2 m/s、7 m/s达到的阻力峰值为29.0 N、30.6 N,姿态发生较大变化,最大纵倾角达到6.9°,升沉42 mm。

圆锥-球缺药型罩聚能战斗部结构优化设计

针对现代舰船抗爆炸与冲击能力的日益提升,提出了一种圆锥-球缺组合药型罩聚能战斗部在鱼雷上的应用,建立了该战斗部水中接触爆炸钢质靶板的力学物理模型,并通过试验对数值模拟结果进行了验证性研究。采用正交设计方法,设计了16种不同参数的圆锥-球缺聚能战斗部的结构,利用该模型进行了数值计算,得到了战斗部的最佳结构,为高效聚能战斗部的设计提供了理论依据。

线状爆炸焊焊接结合界面的显微分析

采用线爆法将铝板焊接到带有沟槽的基板上,通过金相显微镜和扫描电镜对焊接界面进行了微观分析,发现沟槽及其周围区域结合情况良好,在沟槽的结合区域内有明显的过渡层和熔化块出现,过渡层中存在金属原子的扩散现象。结合区中的熔化块是由爆炸焊接时塑性变形热形成的,过渡层实际上就是两金属间的塑性变形层,而塑性变形、高温熔化和扩散现象是实现爆炸焊接的基础和必要条件。结果表明,线爆法结合沟槽工艺可作为爆炸焊接维修方法中的重要补充,具有一定的应用前景。

基于灵敏度分析的某齿轮箱动力修改

为改善齿轮箱的振动特性,提出基于动态灵敏度分析的齿轮箱结构动力修改。通过对某船用齿轮箱进行灵敏度分析,讨论结构参数的变化对其振动模态影响,该方法和结论可以为齿轮箱动力修改提供参考。

水下爆炸焊接钢管的试验研究

进行了管与管的水中爆炸焊接连接试验,分析了试验时的工艺参数。指出水中可以使用爆炸焊接的方法对管线进行连接和修补,但必须针对具体情况调整工艺措施。

聚能射流引爆带壳装药数值计算分析

为了分析聚能灭雷装药中的聚能射流速度引爆带壳装药的能力,应用有限元数值计算方法,以金属杆撞击起爆带壳装药模型,模拟聚能装药金属射流引爆带壳装药,分析不同直径金属杆以不同初速的初始条件侵彻不同厚度靶板,引爆带壳装药,并与held理论进行了比较。通过大量的数值计算,得到了不同直径金属杆引爆带壳装药的射流极限速度。分析结果表明,金属杆直径越小,held判据的k值越大,即引爆带壳装药需要的射流速度越大;held判据的k值越小,即引爆带壳装药需要的射流速度越小。所以,要保证射流在具有一定直径的前提下,并提高射流的速度,以达到起爆装药的目的。

水下爆炸焊接有关技术试验研究

叙述了水下爆炸焊接的优点,介绍了国外几个发达国家在水下爆炸焊方面取得的成绩。结合具体的水下爆炸焊试验,指出了水下板与板之间的爆炸焊接时,如果不采取任何排水措施,有间隙的爆炸焊很难实现,无间隙的爆炸焊有成功的可能性;如果使用排水措施,水下爆炸焊的参数设置基本与陆上相同,而且能够成功地焊接两块板材。在水下管与管之间的爆炸焊时,不加排水措施可以实现连接,但如果想提高焊接质量,最好采用排水措施,并使用适当的工艺参数。

一种组合药型罩聚能战斗部

现随着现代舰船抗爆炸冲击能力的日趋增强,必须大幅提高鱼雷战斗部威力才能有效打击敌方舰船,为此设想了一种组合药型罩聚能战斗部应用于新型鱼雷。设计了聚能战斗部的结构,分析了其作用机理,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA进行了数值仿真计算,得到了其侵彻单层靶板的应力云图。仿真结果表明,该组合药型罩战斗部能利用前级聚能射流为后续爆炸成型射弹(EFP)弹丸随进破坏提供运动空间,对目标的破坏效应明显强于普通聚能战斗部。该研究结果可为新型高效鱼雷战斗部设计提供参考。