三维增强型双箭头负泊松比结构抗冲击性能研究

为提高二维双箭头负泊松比结构的初始刚度和强度,通过在二维结构中增加支撑连杆设计一种三维增强型双箭头负泊松比结构。利用力法正则方程和摩尔积分推导结构的宏观泊松比解析公式,采用理论分析结合数值模拟的方法研究角度设置对结构宏观泊松比的影响;在此基础上,系统研究了三维增强型双箭头负泊松比结构在动态冲击下的力学特性,阐明不同角度设计和冲击速度等参数对结构变形机理、失效模式、平台应力和比能量吸收的影响规律。结果表明,三维增强型双箭头负泊松比结构表现出显著的负泊松效应,且结构的刚度、强度明显提高;在不同的冲击速度作用下,三维增强型双箭头负泊松比结构的平台应力和比能量吸收均随角度减小而显著增强。研究结果对航空航天和船舶工程等领域的结构抗冲击性能研究具有借鉴意义。

动态爆炸破片特性及对舱室结构毁伤效应研究

文中采用光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)数值方法研究了不同战斗部速度下破片速度及飞散方向角的变化规律,构建典型舱室,开展了动态爆炸破片群对舱室结构毁伤效应研究.结果表明:当战斗部运动速度为1000 m/s时,沿战斗部运动方向飞散的破片最大速度为静爆下的155.4%,沿运动反方向飞散的破片最大速度为静爆下的28.9%;静爆下破片飞散方向角为83.4°,战斗部运动速度1000 m/s下破片飞散方向角为35.2°;动爆下面对战斗部运动方向的板架破损程度增大.战斗部运动速度对沿运动方向飞散破片的速度存在明显的增强效应,对沿运动反方向飞散破片的速度存在明显的削弱效应;破片群的整体飞散区域向战斗部运动速度方向偏移;随着战斗部运动速度的提高,面对战斗部运动方向的板架的毁伤程度增强,背对战斗部运动方向的板架的毁伤程度减弱,平行于战斗部运动方向的板架上的毁伤区域向战斗部运动方向偏移,导致舱室结构整体在战斗部运动方向上呈现非对称毁伤特征.

舰艇爆炸毁伤与防护若干关键问题研究进展

大型水面舰船和潜艇是支撑海军空间立体化作战的主要装备和移动平台,随着战斗部毁伤威力和制导精度的日益提高,加之毁伤载荷的多元化,其生存环境面临愈加严峻的挑战,因而开展舰艇爆炸毁伤与防护研究具有十分重要的意义。爆炸载荷下舰艇结构的毁伤与防护是一个涉及爆炸力学、流体力学、结构动力学、材料学等多学科融合的交叉性问题,仍存在诸多难题有待研究。针对其中涉及的若干关键问题,围绕近年来国内外在舰艇爆炸载荷特性、毁伤响应机制及其防护技术与装备等方面的研究进展进行系统概述,指出当前研究存在的不足,并对舰艇爆炸毁伤与防护的发展趋势进行展望,旨在为未来舰艇高效毁伤与防护研究提供有价值的参考。

舰船非接触水下爆炸系统的混合不确定度量化

[目的]舰船非接触水下爆炸建模与仿真(M&S)中同时存在品目繁多的认知不确定度和偶然不确定度,在M&S过程中引入的不确定度导致系统响应量(SRQ)的数值模拟结果与试验真值间产生较大偏差,影响M&S的性能。而使用非接触水下爆炸不确定度量化(UQ)方法能提高M&S的可靠性和可信度。[方法]首先,针对无物理意义、通过试验直接标定的唯象参数,使用D-S证据理论(DSTE)融合不同学科专家(SME)的建议,得到唯象参数赋值区间和基本信度分配(BBA)函数。鉴于SME的个人工程经验和知识结构的局限性,采用多证据、多周期性融合方法,提高认知不确定度量化的客观性。其次,使用蒙特卡罗法研究非接触水下爆炸中高维输入偶然不确定度的传播。最后,当偶然不确定度和认知不确定度同时存在时,将唯象参数作为外层,不确定的物理量作为内层,使用双层循环法执行非接触水下爆炸的混合不确定度量化。[结果]结果表明,改进后的DSTE方法缩小了认知不确定度的取值范围,对SME初始意见改动较大,计算所得认知不确定度的BBA更精确、客观性更强。双层循环法可计算得到舰船非接触水下爆炸SRQ的可信置信区间和BBA,结果与常识吻合。[结论]研究结果可用于指导舰船防护设计和提高水下兵器爆炸毁伤能力。

沉底爆炸作用下船体加速度响应特征分析

不同水下爆炸条件下船体冲击振动响应不同,为获取水中沉底爆炸作用下船体冲击振动响应特征,对水下爆炸试验测量的压力和船体冲击加速度数据进行对比分析,然后采用小波分析方法对目标舰船舱底和甲板的加速度响应信号进行分解重构,得到不同甲板层在不同时频下的加速度峰值和能量分布。分析结果显示,在装药沉底非接触爆炸作用下,目标舰船冲击振动响应主要受冲击波和滞后流作用影响,二次压力波影响很小;从舱底到甲板振动能量向低频段转移;舱底156 Hz以上频段能量占95%,以中高频响应为主;甲板78~20 Hz频段能量占比77%,以中低频响应为主。

基于壳外换热的水下航行器壳体型线优化

针对水下航行器壳外换热形成的舷外鼓包对总阻力的影响,该文对水下航行器壳体和鼓包型线进行整体优化。首先,以水下航行器壳体型线和舷外鼓包型线设计参数为设计变量,以主尺度为约束条件,以水下直航总阻力为目标建立目标函数;然后,以初始主尺度进行参数化建模,同时,建立计算域参数化网格模型;最后,利用计算流体力学(CFD)方法分析水下航行器水下直航状态速度场、压力场分布,并根据流场信息对水下航行器壳体入流段、去流段和舷外鼓包区域型线进行优化。优化后的水下航行器摩擦阻力稍有增加,但黏压阻力和总阻力下降明显。通过该文型线优化降低壳外鼓包对总阻力的影响,该文研究结果可为基于壳外换热的水下航行器总体设计提供参考。

基于改进FCM算法的舰船备件分类方法研究

备件合理分类是舰船库存精准管理的基础,由于舰船备件种类繁多,运行环境复杂,传统分类方法无法满足其准确分类的需求,为此提出了一个多准则的三阶段分类新方法。该方法在建立舰船备件分类指标体系基础上,第1阶段采用层次分析法(AHP)计算各指标的主观权重;第2阶段引入指标权重和距离权重,并结合密度峰值聚类算法(DPC),构建了加权距离优化的改进FCM算法(WDP-FCM),实现备件粗聚类;第3阶段针对实际管理需求设计了全新的分类调整规则,根据综合得分调整部分部件所属类别,得到最终分类结果。通过采用公开数据集对WDP-FCM算法进行验证,结果表明该算法聚类效果相较于传统算法更为准确;此外,以某舰船出航携行备件数据为例进行验证,结果表明基于改进FCM算法的三阶段分类方法分类结果科学合理,可为舰船备件分类决策及管理提供科学有效的理论依据。

舰船维修项目成本控制与资源管理

作为海军力量建设和保障的重要组成部分,舰船维修一直以来都受到高度重视。伴随着新型舰船的不断入列,舰船维修数量也日益增多。如何在保证维修质量的基础上,更好的发挥维修经费使用效益,是维修项目管理面临的现实紧迫的问题。精准有效的成本控制,是提高维修效率、保障维修质量的关键。伴随着科学技术进步和维修厂家信息化、数字化水平的提升,数字化转型成为推动舰船维修项目成本控制、实现现代化的重要动力。基于此,本文从阐述舰船维修项目成本控制的重要性入手,探讨数字化转型对舰船维修成本控制的影响,并提出基于数字化转型的成本控制与资源管理策略,以期为舰船维修项目的持续优化和高效管理提供参考和指导。

KCS船舶尾流感应电磁场仿真分析

为了更系统地研究船舶在航行过程中引起的尾流感应电磁场,文中以有限元法为基础,利用磁流体力学、麦克斯韦方程组等电磁场和流体力学理论,对KCS船舶尾流运动产生的感应电磁场进行仿真分析。结果表明:KCS船舶尾流感应磁场量级在可探测范围内有明显的分布规律;尾流感应磁场在传播方向上存在极值,其大小与测量位置相关;尾流感应磁场先随距离增大到极值,再沿传播距离方向逐渐衰减;尾流电流密度沿传播距离方向逐渐衰减。文中的研究可为海洋电磁探测及船舶跟踪和定位等研究提供参考。

外军两栖攻击舰医疗后送现状及启示

本文主要探讨外军两栖攻击舰医疗后送能力在现代军事行动中的重要性,通过对比分析美国、法国、澳大利亚和韩国的两栖攻击舰典型医疗配置,揭示不同国家在医疗救护设计上的特点和战略考量。本文以多起两栖攻击舰医疗后送运用案例为研究基础,强调了快速响应、资源整合、医疗设施配置和跨平台协同作战的重要性。研究发现,战略需求的演变推动了医疗系统升级,快速反应与医疗系统扩容、卫勤保障作战准备、医疗舱室设计改进以及新兴技术的应用是提升医疗后送能力的关键要素。最后,本文提出加强跨军种协同与国际合作的建议,以提升我军两栖作战海上卫勤保障能力,应对未来挑战。

化工污水汽提装置弯管冲刷腐蚀失效分析与防护方法

本文针对化工污水汽提装置中弯管冲刷腐蚀失效问题进行深入研究。通过分析弯管在汽提过程中的冲刷腐蚀机理,探讨曲率半径、流速分布及剪切力等因素对弯管冲刷腐蚀的影响。基于实验数据和理论分析,提出相应的防护方法,包括优化弯管设计、采用耐磨耐蚀材料等措施,旨在提高弯管的抗冲刷腐蚀能力,确保化工污水汽提装置的安全稳定运行。

水下爆炸载荷特性及其作用下的舰船毁伤与防护研究综述

从水下爆炸研究的重要性和基本物理现象入手,阐述水下爆炸载荷特性及其作用下的舰船毁伤与防护研究背景与意义、研究进展与现状,以及存在的关键难题。针对存在的难题,阐述主要的水下爆炸理论、模型与方法。在理论和计算研究方面,阐述气泡动力学统一理论、水下爆炸瞬态强非线性气-液-固全耦合模型与计算方法,以及能够解决实际问题的流固耦合FSLAB基础工业软件。在实验研究方面,阐述水下爆炸代替性实验方法,以及模型试验方法。在此基础上,给出水下爆炸载荷及其作用下舰船毁伤与防护领域的理论分析、计算以及实验结果,并对此进行讨论,旨在为水下爆炸相关研究提供参考。

亚音速平头弹侵彻船用钢板试验与数值分析

水面舰船结构水上防护性能研究及结构设计一直是舰船防护领域的难点和重点问题,其中获得反舰导弹战斗部弹体侵彻船用钢板的最大板厚及机理是开展舰船结构抗侵彻设计和研究的基础。文中采用缩比模型试验方法,获得3种工况下亚音速平头弹的剩余速度、靶板最大塑性变形及破口形貌等特征,在此基础上,相应采用Abaqus软件开展数值仿真分析研究。通过模型试验及数值分析,获得亚音速平头弹体侵彻船用钢板的侵彻规律及最大板厚。

舰载新型电子装备基于性能的保障模式研究

针对舰载新型电子装备因用装强度大、远离后方保障基地、技术先进、系统复杂等引起的保障难度大的问题,提出对该类型装备采用基于性能的保障模式的设想,分析采用该保障模式可能带来的主要变化、具体实施程序,探讨重点要考虑的问题和须加强的基础建设,对改进装备保障模式、充分发挥装备效能有较大的参考意义。

舰船辅机设备“三化”现状分析及对策研究

在舰船辅机设备分类及特点梳理的基础上,围绕电站设备、舱室机械、甲板机械和特种机械等四大类辅机设备开展“三化”现状分析,总结产品“三化”过程中存在的问题与不足,提出进一步加强舰船辅机设备“三化”工作的对策措施,为舰船辅机设备新产品的研制提供参考和技术支撑。

舰艇机电技术专业知识"口诀"在专业学习中的应用研探

舰艇机电技术专业人才作为职掌舰艇机电装备、保障舰艇正常航行的专业人员,对我国经略海洋、维护海洋权益起着至关重要的作用.文章立足舰艇机电技术专业知识,采取"口诀"方式进行体系化归纳总结,全面优化舰艇机电技术专业知识的讲授与学习,循序提升舰艇机电技术专业人才培养质效.

某舰用压力容器外壁凹坑质量问题分析

通过某舰用压力容器顶盖加工意外擦碰质量问题处理,经过双五条归零分析研究了该问题发生的机理,完善了相应的操作规程和管理措施,施工规范性得到了较大提升。

广播电视发射天线技术维护中常见故障与处理措施

广播电视工程中,发射天线技术的应用与维护关系到广播电视信号传输质量,直接影响用户的观看体验。随着数字化、信息化时代的到来,互联网技术的普及与移动通信技术的大范围应用,使我国居民对信号传输质量提出更高的要求,不仅要保证信号的低延时、高质量传输,还要确保高质量的实时服务。基于此,本文对广播电视发射天线技术的运行原理与技术维护工作中常见的故障进行重点分析,对问题产生的原因进行探究,并且提出切实可行的处理措施,从而为广大居民提供更高质量的广播电视服务。

基于直击雷先导发展模型的舰船雷击附着点计算及试验验证

[目的]为设置并完善舰船防雷措施,对舰船关键设备的雷击风险和避雷针防护效果进行评估。[方法]首先,构建能模拟自然先导发展状况的先导发展模型,并引入舰船模型对舰船的雷电附着过程进行分析计算;然后,研究下行雷电先导发展至舰船四周不同区域时的舰船表面电场分布、各位置受到雷击的可能性,以及避雷针对雷击风险的防护效果;最后,在实验室中开展缩比模型放电试验并验证计算结果。[结果]结果显示,雷击附着点主要集中在舰船结构相对突出的位置,避雷针可改善舰船表面的电位分布,起到雷击防护作用,但最终雷击点的确定与下行先导的发展区域有关。[结论]结合计算结果与舰船缩比模型雷击附着试验结果,能够分析舰船直击雷防护薄弱环节,雷击附着点的最终位置与双向先导的连接情况关系紧密,所提先导发展模型能较好地对不同先导发展方位下受到雷击的舰船区域进行预测。

稀疏网格条件下的水下航行体低频水动力噪声计算

利用结构有限元结合声学有限元方法以及无反射边界条件,构建了复杂结构受湍流边界层脉动压力激励的声振响应计算模型,通过引入网格虚拟细化实现非相关流激载荷的修正,解决了有限元模型网格尺寸与湍流边界层脉动压力空间相关性尺度的不兼容问题,在满足声振响应要求的稀疏网格条件下实现了航行体低频水动力噪声计算。以典型回转体模型为例,计算了其低频水动力辐射噪声,与循环水槽试验结果和离散子单元法计算结果进行了比较,三者趋势基本吻合,重合频段偏差小于3 dB。该方法兼顾了计算精度和计算效率,具有良好的适用性。