船舶设计中的节能减排技术应用研究

在当今社会,节能减排为一项热门的社会议题,其由"技术"与"意识"组成,能够对现代化建设的各个方面产生影响。由于我国在全球范围内属于造船大国,因此,为了保证船舶制造行业发展道路的正确性,提升船舶设计与制造技术的高效性,国内船舶企业更应高度关注节能减排技术的应用效能。对此,本研究深入分析了节能减排技术的现实地位,通过分析船舶设计过程中节能减排技术应用存在的问题与不足,提出相对应的解决方案。

我国船舶设计建造技术现状及展望

近年来,在飞速发展的计算机技术的带动下,我国自动化技术得到了广泛的应用,而随之造船技术以高技术、集成技术为凭证,得到了不断创新与发展的机遇。我国现代化船舶工业,逐渐发展成为了以高技术为支撑条件的现代化产业,且带动了相关产业链的发展。本研究通过深入分析船舶的设计理念、船舶材料应用现状、船舶建造技术应用情况等,提出完善船舶设计方案的策略与展望。

船舶通信导航技术及发展趋势研究

船舶通信导航技术主要以船舶作为载体和水上航行空间为应用环境,为船舶航行提供技术支持。船舶通信导航技术涉及各种通信和导航手段,如航位推算、航向和航速、无线电信号传输与接收、卫星定位、地图匹配、惯性解决方案等。本文主要讨论船舶通信导航技术及其发展现状,并分析了其未来发展趋势。

复杂弹性耦合隔振系统振动建模研究

用一种子结构建模方法建立了复杂弹性耦合隔振系统的振动方程 ,解决了以往复杂弹性耦合隔振系统中弹性筏体及非刚性基础的振动建模的问题。首先 ,详细介绍了复杂弹性耦合系统子结构建模的步骤 ;然后通过对一个具体算例的计算 ,比较了本文方法计算的结果和 ANSYS建模得到结果 ,可以看出两种计算结果的各阶固有频率结果都非常接近 ,从而证明了本文的方法是正确有效的 ;最后 ,用实验模态分析的方法进一步验证了本文的子结构方法对复杂弹性耦合隔振系统建模理论的正确性。

基于本征函数的舰船冲击环境工程化预报方法

对舰船冲击环境理论解分析,通过数值试验建立了一种冲击环境工程化预报方法。通过分离变量法将冲击环境的预报分为特征谱速度和冲击环境本征方程两部分。特征谱速度主要与外载荷参数及舰船尺度特性相关,反映冲击载荷对冲击环境的影响程度;冲击环境本征方程与系统固有特性有关,描述冲击环境在船体结构中的衰减规律。通过典型舰船冲击环境数据对预报公式中的参数进行了分析。最后,将建立的预报方法与实船试验得到的结果进行了对比,表明了该方法的合理性和适用性,可为舰船在早期设计阶段开展抗冲击设计提供参考。

圆柱体出水运动的自由面效应及水冢现象分析

以圆柱体为例,研究自由面附近刚性物体的受力状态,分析垂直运动圆柱体出水时的自由面效应以及水冢现象.建立基于势流理论考虑自由面效应的数学模型,并用边界元方法求解该模型.求解过程中考虑非线性自由面运动学以及动力学边界条件.通过求解控制方程以及边界条件,模拟恒速刚性圆柱体出水时的水冢现象及其穿越水冢过程.通过数值解和实验值的比较验证方法的可靠性.分析结构出水时的压力变化、自由液面变形、圆柱体所受的垂向合外力以及流场速度矢量的变化,并展开讨论.结果表明:考虑自由面效应的非线性方法能够更准确地预报自由面附近刚性运动物体的受力特性.

斜壁结构的水动力收敛方法研究（英文）

在分析波浪中的船舶运动或者计算大型结构的水动力系数时,往往采用时域格林函数方法。时域格林函数的一个重要局限性在于它在计算具有倾斜壁面的水动力系数时,结果很容易发散。时域格林函数本身的奇异性以及高频振动特性显然是水动力发散的一个重要原因。但即使该奇异性通过增加粘性以及表面张力的方式使之消失,计算具有斜壁结构的水动力时,发散现象依然存在。因此,该文提出一种滤波方法,除去时域格林函数的高频部分,留下其低频部分,并定义滤波系数,从而使作用于斜壁结构上的水动力值收敛。通过文中结果与频域兴波格林函数法的比较来确定最优滤波系数。结果表明:最优滤波系数几乎与运动幅值无关,但会受到运动频率以及物面形状的影响。

一体化复合材料上层建筑结构设计优化

先进复合材料因其具有高的比强度和比刚度而在工程结构中被广泛应用。对于大型船舶的轻型上层建筑结构来说,不仅能降低整船重量还能提高船舶的稳性。论文采用有限元方法,结合参数化建模,用蒙皮厚度、芯材厚度等6个变量作为设计变量开展优化设计,并用一阶方法搜寻最优解。与钢制上层建筑相比,在不考虑连接件的情况下复合材料上层建筑能达到减重30%的目标。用扫描法考察设计变量的变化对结构总体性能的影响,给出各设计变量优化时的优先级,为大尺度复合材料上层建筑初步设计提供参考。

深海环境下环氧树脂吸水机理研究

利用环氧树脂TDE-85分别与固化剂651、T403固化制备了树脂基体样片,采用深海模拟设备进行高静水压吸水性能研究,并通过傅里叶红外(FT-IR)和扫描电镜(SEM)考察了环氧树脂高静水压处理前后结构变化。研究结果表明,高静水压环境下,环氧树脂的吸水过程分为3个阶段,即快速吸水阶段、缓慢吸水阶段和吸水平衡阶段;环氧树脂自由体积和极性基团浓度决定着高静水压力对水分子的进入起促进还是抑制作用;水分子的大量进入会导致树脂基体发生水解等不可逆破坏。

美国海军核潜艇发展过程中的组织管理研究

核潜艇装备研制周期长、涉及部门多、关系复杂,美国海军经过几十年的探索发展,目前已经建立了较为健全、成熟的核潜艇组织管理体系。本文旨在通过对美国核潜艇发展过程中组织管理机构和组织管理过程的深入研究与剖析,为我国核潜艇相关研制部门完善组织管理体系提供参考。

水下爆炸冲击波作用下船体舱段刚体运动试验研究

对舰船舱段在水下爆炸球面冲击波作用下的刚体运动速度进行预报。以炸药在舱段中部正下方爆炸的工况为研究对象,将舱段简化为平板模型,计及流场对舱段运动时附加质量的影响,提出一种计算船体舱段在球面冲击波的作用下刚体运动响应的方法,对比舰船实尺度舱段水下爆炸试验结果,验证该方法的正确性。结果表明:舰船舱段整体受到冲击波的最大压力时刻比冲击波到达峰值压力的时间有一定的延迟,在冲击波压力趋于零时舱段刚体运动速度达到峰值。

大尺寸太赫兹平顶波束的产生研究

为了实现低频段太赫兹高斯波束整形为大尺寸平顶波束,提出了一种利用双相位板结构设计大尺寸平顶波束整形系统的方法。基于Input-Output算法,利用角谱理论计算系统参数,同时对所设计系统进行了数值仿真并搭建了实验系统,验证了出射光场的横向强度分布是否符合预期。结果表明,所设计的双相位板整形系统能够成功将0.1 THz高斯波束转换为百毫米尺寸的平顶波束,仿真结果与理论较为接近,证明了设计系统的合理性。实验中波束直径达到228 mm,虽存在部分能量泄漏,但是平坦程度很好,相对均方根甚至优于理论和仿真结果,可达89%以上,充分说明了设计方法的有效性。

基于Ansoft Maxwell的水下无人航行器双体对转电机建模与仿真

双体对转电机在舰船等对转推进系统中有着广泛的应用前景。本文运用Ansoft Maxwell 2D软件建立了双体对转电机的有限元模型,在双体对转电机有限元模型瞬态仿真的基础上对有限元结果进行了分析和讨论,证明了双体对转电机有限元建模以及分析计算的正确性,为水下无人航行器(UUV)推进系统的研发和设计提供了理论参考。

舰船舱室空调技术研究综述

舰船长时间航行于海上,海上的气候条件时刻变化。为了保证舰船内不同功能的舱室都能具有良好的温、湿度环境,必须根据实际需要采用新的空调送风方式。本文根据目前常规空调系统应用于舰船舱室过程中出现的问题,结合舰船舱室热、湿负荷的特点,分别介绍了大温差送风技术、变风量送风技术和温湿度独立控制技术,旨在为舰船空调系统的设计提供新思路。并将3种新技术进行整合,提出了适用于舰船舱室的空调系统方案。新的空调系统可以对舰船不同舱室的温、湿度进行动态调节,且系统运行的能耗更低,设备占用空间更小,更加适合于舰船的实际情况。

机舱热发散控制用通风参数影响的模拟分析

针对船舶机舱发电机组、锅炉等高负荷热源,研究采用空气射流通风技术进行热发散控制。结合机舱的现场条件,建立机舱热发散控制的物理模型,选用计算流体力学的标准k-ε模型作为数值模拟计算模型。采用正交试验法对稳态条件下的送风速度、喷嘴高度、送风温度、送风湿度、排风速度等因素进行了模拟试验分析。试验得出不同通风因素对热发散控制效果影响的显著性大小排序:送风温度、送风速度、喷嘴高度、排风速度。结合试验分析结果提出了热发散通风控制的优方案和考虑节能后再优化调整方案。

基于永磁扰动传感器的轴心轨迹检测新方法

针对传统非接触式涡流检测(ECT)传感器检测轴心轨迹的约束及不足,提出了一种新型的基于永磁扰动(PMP)原理的轴心轨迹传感器,并对新型永磁扰动传感器原理、结构及检测方法进行了详细介绍。通过与传统涡流检测传感器的比较及永磁扰动传感器检测轴心轨迹结果的分析,发现所述永磁扰动传感器具有更高的检测可靠性及更好的操作性,其在未来具有更广阔的工程应用前景。

改进型扰动观测器在伺服系统中的应用

工业环境中广泛存在的外部扰动是影响交流伺服系统性能的重要因素。该文以转矩反馈控制为基础,分析实际系统中速度检测延时会导致扰动观测器延时失配的问题,进而影响观测器的观测效果。通过对观测器输入进行延时匹配,同时增加延时补偿环节,改善观测器的观测效果,并提升观测器带宽,最后分析加入改进观测器后系统的参数鲁棒性。实验结果证明,改进的扰动观测器为系统的抗扰性能带来有效提升。

基于六角图的三相三线电能表错误接线判断方法

提出了一种基于六角图的三相三线电能表错误接线判断新方法。根据相位仪测量的电压、电流、相位角等数据,利用六角图法能迅速、便捷地判断出三相三线电能表错误接线的相别和电流方向,并验证测量的准确性,为电能表正确计量提供了支撑。

以EVA为核心的平衡计分卡体系构建

目前,EVA已经在国有企业业绩考核中被广泛使用,平衡计分卡也被部分先进企业所使用。EVA与平衡计分卡各自有着鲜明的特点,也都存在不足,本文在对两者开展分析的基础上,探寻如何将两个业绩评价方法有机结合,优势互补,构建一个更加完善的业绩评价体系。

水下通信定位识别一体化波形优化方法

为提升水下态势感知能力与态势信息交互的需求,通过分析水声通信信号波形参数与水声定位精度、识别概率间的关联关系,对在水下的通讯设计一个利用波形进行定位的办法,给出水下一体化波形的具体设计流程,确定水声通信信号参数对水声定位、识别性能的约束关系[1]。本文就对整个系统展开研究,通过对概念的把握和系统的组成去建构一个高级的作战视图,并且配备了作战的模型,通过水下定位系统的研究,提供军队的作战能力,同时加强各个点之间的合作。