一种面向舰船结构毁伤的大变形流固耦合数值计算方法

水下爆炸导致舰船结构毁伤是一个复杂的非线性大变形流固耦合过程,高精度的流固耦合计算是获得高置信模拟结果的关键。基于浸没边界思想,本文提出一种面向大变形壳理论的流固耦合数值方法,可精确刻画流固耦合界面并高效求解流固界面约束方程。基于该方法,本文提出了完整的适用于水下爆炸舰船结构毁伤的大变形流固耦合数值计算方案,并基于大规模并行编程框架,研发形成适用于舰船结构毁伤的流固耦合大规模并行计算软件。与泰勒平板理论解和水下爆炸结构冲击响应实验数据等进行对比表明,本文方法可有效模拟大变形流固耦合工程问题,具备较高数值求解精度。在此基础上,完成了水下爆炸整船结构毁伤过程大规模数值模拟。该方法可有效应用于舰船毁伤等级评估,应用前景广阔。

基于SDP的动态武器目标分配决策算法研究

武器目标分配是水面舰艇防空反导作战指挥决策的核心环节,决策结果的优劣直接影响了防空反导作战的最终防御效果与水面舰艇的生存能力。针对当前武器目标分配算法较少考虑拦截结果的不确定性和多梯次拦截的序贯分配需求,难以适应战场动态变化的问题,设计一种基于随机动态规划的动态武器目标分配决策算法。通过进制变换编码并计算目标状态和武器状态的变化规律,基于战场态势转移概率采用逆向迭代算法生成序贯拦截方案。最终精确求解面向多梯次拦截的动态武器目标分配最优策略,回答“谁来打”“打多少”和“何时打”的水面舰艇防空反导作战决策问题。通过算例验证和数值仿真表明,使用该算法能够获得比静态武器目标分配算法更好的拦截效能,在最好情况下能够降低空中来袭目标72%的威胁期望。

海军水面舰艇作战指数计算

水面舰艇的作战指数是反映其综合作战能力的效能指标 ,由于传统的作战指数计算方法在实际应用中操作难度较大 ,提出了一种由已知作战指挥推算待求作战指数的较为简便的新方法 ,即采用层次分析法确立水面舰艇作战能力的因素集和权重集 ,运用拓展的灰色关联法求得所选水面舰艇的灰色关联度 ,利用已知的作战指数和所求的关联度通过数值分析建立两者的函数关系 ,由此推算出待求的作战指数。

反舰导弹战斗部动能穿甲花瓣型破坏模型

为预测半穿甲反舰导弹战斗部穿透船体防护结构外板进入内部爆炸的位置,以进一步对防护结构进行优化设计.根据尖头反舰导弹战斗部动能穿透薄靶板过程的特点,提出了一种简单有效的薄板花瓣型破坏模型,并根据能量守恒原理推导了靶板吸能、弹道极限以及弹体剩余速度公式.由于考虑了靶板材料应变率效应,使得计算结果比现有的花瓣穿甲公式更合理,与实验数据更吻合.

现代水面舰船技术发展思考

随着海上新质作战概念的不断革新,现代海战形态呈现出多域攻防、分布协同、高效杀伤的特点,正在加速推进新型水面舰船技术的创新发展。围绕作战空间、作战体系结构、作战单元、作战武备等方面,总结归纳现代海上新质作战概念的主要特征,梳理水面舰船的体系定位及作战能力演变,系统分析新型水面舰船装备发展的主要特征,提出关于发展水面舰船总体集成技术、网络信息技术、数智赋能技术、新型能源保障技术、先进材料技术、环保节能技术的若干思考。

舰艇摇摆对小口径舰炮射击精度的影响分析

为了探讨舰艇摇摆对小口径舰炮射击精度的影响,利用线性系统理论,推导出舰艇摇摆运动的幅频和相频传递函数,通过波谱密度函数构建海浪运动模型,驱动舰艇的摇摆运动,在此基础上建立了舰炮对空射击的误差传递模型。选取典型海情对舰艇摇摆造成的射击误差进行了仿真研究,结果表明,海况越差时,舰艇摇摆越剧烈,引起的摇摆误差越高,舰炮射击误差也越大,并且高低角方向的射击误差要远高于方位角方向的射击误差。

舰艇运动对舰炮起始发射条件的影响

在使用弹道积分方法求取弹丸飞行弹道坐标时,起始发射条件的准确性至关重要。本文分析了舰艇运动对舰炮起始发射条件的影响,并提出了修正方法,有效地修正了由于舰艇运动引起的误差。

舰空导弹超视距协同作战技术研究

针对舰艇编队防空面临的超低空突防的严重威胁,阐述了舰空导弹超视距协同作战的需求及工作模式,分析了协同作战条件下制导过程的难点及技术途径,着重研究了协同作战的相关技术及工程方案。

海上舰艇编队电磁兼容性研究

为了解决海上舰艇编队存在的电磁兼容问题,通过建立电磁兼容预测模型、拟订战术想定和干扰预测,对在一定战术背景下,海军舰艇编队所载电子设备的使用及电磁频谱的管理进行了研究。研究表明:将海军战术与电磁兼容技术结合起来,有利于解决舰艇编队的电磁兼容性问题。

舰艇编队的舰载装备协同问题研究

舰艇编队是现代海战主要采用的对抗形式之一,本文应用可靠性理论研究了舰艇编队的舰载装备协同问题。首先,利用可靠度概念给出了舰艇编队的舰载装备协同质量的量化方法;然后,建立了有限资源约束下的最大舰载装备协同质量的舰艇编队模型,并给出了基于遗传算法的模型求解算法。大量仿真计算表明了所建模型与算法的有效性。

舰船安全评估软件的船体建模方法研究

文章描述了一个3D几何模型的快速建立方式,它适合舰船的安全评估.模型建立在OPENGL基础上.该快递建模系统的基本功能是建立船体型线模型、总布置模型和主要纵向结构模型.开发出的模型与舰船安全评估的其他应用程序(如静水力计算、总强度分析等)集成起来,可以评估破损舰船的安全性.

基于IRP的舰船技术保障信息资源规划研究

分析了舰船装备技术保障信息资源管理中存在的问题，运用信息工程原理，采用需求分析和系统建模型方法对舰船技术保障信息资源进行规划，提出了舰船装备技术保障主题数据库为基础的信息资源规划方案。

编队舰炮发射末端与导弹火力兼容方法

针对舰艇编队防空反导背景下舰炮与防空导弹的火力兼容问题,以舰炮全航路拦截反舰导弹为研究对象,基于空域格模型对空域资源的量化描述,采用弹道微分方程进行火控解算,建立了基于空域格的火控诸元快速解算模型,解算出舰炮对反舰导弹全航路拦截情况下,舰炮弹丸炸点占用的空域资源和时间资源。对占用的空域和时域资源进行时空匹配,给出在舰炮抗击末端,基于空域格的舰炮与导弹火力兼容判断的方法,对解决舰炮与导弹火力兼容问题提供了一定的补充和借鉴。

沉舰、军港与海战场--考古学视野下的北洋海军史

清末北洋海军的建设,堪称大清帝国面对西方列强入侵、试图洋务维新的一次非凡努力。近年来的水下考古与遗产调查工作,为北洋海军史的研究提供了新资料。致远、经远、定远等北洋海军沉舰先后被确认;威海、旅顺、大沽等军港要塞的海防设施,均得到地面考古调查之验证;天津、福州、威海等地的船政设施及水师学堂等遗迹,作为近现代工业遗产亦已开展文物保护与研究工作。考古新成果为笔者从科学与技术层面深入研究北洋海军史提供了珍贵实物资料。与此同时,以马汉的“海军、海防和海权”理念来重新审视北洋海军,也是值得关注的一个研究视角。

海军舰艇编队雷达系统EMC预测分析仿真研究

针对未来海军舰艇编队作战复杂电磁环境,从系统工程的角度入手,建立编队雷达系统间EMC预测分析模型,并构建仿真软件验证了模型的有效性,能为实施舰艇编队频谱管理提供技术依据。

甲午战争中的丰岛海战

经过明治维新 ,有了强大海军的日本 ,为了切断中国与朝鲜之间传统的宗藩关系 ,以朝鲜为跳板进攻中国 ,挑起丰岛海战 ,使甲午战争爆发。在丰岛海战中 ,处于劣势的中国舰队 ,进行了英勇抵抗 ,打击了骄横的日本舰队。因双方实力相差悬殊 ,中国的旗舰济远号管带方伯谦 ,在作战失利后 ,又放弃了护航任务 ,一味退走 ,致使中方在海战中损失惨重 ,80 0多名船载陆军官兵葬身海底。北洋舰队的爱国官兵由此产生了强烈的复仇情绪。李鸿章却畏敌 ,放弃了制海权 ,导致中国在整个甲午战争中的失败。

海军出航官兵不同工作岗位睡眠质量状况及影响因素分析

目的?探讨不同工作岗位海军出航官兵的睡眠质量状况及其影响因素。方法采用随机整群抽样法选取某舰队的官兵作为调查对象,获取出航官兵有效问卷501份、出航前官兵有效问卷460份。501名出航官兵根据人员编制和工作性质,分为后勤组、舰务组、航海组、机电组、观通组和机炮组。利用匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)量表、Epworth嗜睡量表(ESS)、焦虑自评量表(SAS)和自编的睡眠障碍原因调查表调查官兵的睡眠质量状况和睡眠质量的影响因素,并采用点二列相关分析探讨不同工作岗位官兵睡眠影响因素与睡眠质量之间的相关性。结果出航官兵PSQI总分为(9.22±4.13)分,高于出航前官兵[(6.75±3.54)分;t=2.37,P<0.01]。出航官兵睡眠质量的影响因素主要是焦虑情绪(75.25%,377/501)、噪声(62.67%,314/501)和躯体疼痛(59.08%,296/501)。不同工作岗位官兵睡眠质量存在差异,且主要影响因素也不同,后勤组和航海组官兵的睡眠质量主要受焦虑情绪的影响,机电组和观通组官兵的睡眠质量主要受倒班制度的影响,机炮组官兵的睡眠质量主要受躯体疼痛的影响,舰务组官兵的睡眠质量主要受噪声的影响。噪声主要与舰务组官兵的主观睡眠质量、睡眠障碍和日间功能障碍相关,倒班制度主要与机电组和观通组官兵的主观睡眠质量、入睡时间、睡眠障碍和日间睡眠障碍相关,躯体疼痛主要与机炮组官兵的主观睡眠质量、入睡时间、睡眠障碍和日间功能障碍相关,焦虑情绪主要与后勤组和航海组官兵的睡眠效率、日间功能障碍相关(P均<0.05)。结论海军官兵出航较在港时睡眠质量变差,出航行为、舰艇工作岗位与睡眠质量存在密切关联。

美国舰船综合电力系统控制要求的对比分析

文章简述了美国舰船综合电力系统控制系统的当前要求,对比分析了包括美国船级社军船与民船规范、美国电气和电子工程师协会在内的主要现行标准对舰船综合电力系统控制系统的相关要求。在此基础上探讨了美国海军改进和升级这些要求的研究工作,美国船级社和美国电气和电子工程师协会在舰船综合电力系统领域的最新工作,现行舰船综合电力系统要求中尚未涉及的技术领域,并分析了美国舰船综合电力系统规范的未来制定工作,以为我国相关工作参考。

水面舰艇舰炮武器综合保障发展探讨

水面舰艇舰炮武器在我国的国防系统中具有十分重要的地位与作用,它具有对空防御、对海攻击、对岸支援等多项使命。水面舰艇舰炮武器是一个综合性、多学科交叉性的系统,复杂程度较高,主要包含有雷达系统、光电系统、火控系统以及火力系统,因此做好水面舰艇舰炮武器的综合保障工作十分重要。文章就针对水面舰艇舰炮武器综合保障发展进行研究与分析。

辽宁庄河经远舰遗址水下考古发现与水下文化遗产的研究价值

北洋海军经远舰沉没于辽宁省大连市庄河黑岛附近海域,前后经过两次水下考古调查而得以确认,经抽沙揭露出深埋泥下近6 m的“经远”铭牌,以及沉舰的舷窗、煤渣口、木舷梯、艏柱等重要部位,并收获近500余件文物。调查解决了长久以来经远舰沉没地的争议,所获考古资料有助于推导还原一些海战细节,对甲午海战史、海军史、舰船史的研究具有极其重要的历史与科学价值,为我国水下文化遗产的保护研究提供了重要课题和平台。