舰船气流场特征快速预报方法研究

针对舰船气流场数值模拟的计算效率问题,提出在雷诺数无关性、无粘假设、非定常流场的稳态计算,以及离散格式、湍流模型、流场算法等方面进行考虑,以护卫舰简化模型SFS为对象,对雷诺数无关性、无粘假设、非定常流场的稳态计算等的具体应用进行了研究,检验分析了应用的可行性和存在的不足,部分数值模拟结果与试验进行了对比,得到的主要结论为:运用舰船气流场雷诺数无关性,在一个风向上只需要对一种风速条件进行数值模拟,其他风速下的流场特征可通过线性转换得到,无须再单独计算.采用无粘假设对舰船气流场进行数值模拟,能够提高计算速度30%以上,且可降低建模工作量.采用稳态计算方法来获取本质上为非稳态的舰船气流场特征,计算时间相比瞬态计算存在数量级的差别,但稳态计算结果只适合用来做定性分析.在保证网格有较高的正交化程度的前提下,采用低阶离散格式可提高计算效率,且精度基本不受影响.为保证计算效率,可优先选用RANS湍流模型和SIMPLER,PISO流场算法.

舰艇系统遭受多次命中时的损伤评估

为对舰艇各系统生命力进行损伤评估,在假定的作战环境中对舰艇系统承受打击的能力进行量化。过去,生命力损伤评估分析主要以一次打击为重点,而多次打击评估尚处于摸索和试验阶段。因此,为了评估舰艇各系统在遭受多次命中时的生命力,通过分析舰艇被多次命中的特点,建立了合理的命中概率的数学模型,总结出了一步转移概率矩阵的数值计算方法,将随机过程中的马尔科夫链应用于多次命中的生命力评估问题,取得了较好的效果。通过举例比较了不同的系统分布在多次命中下的生命力状况,并通过计算机模拟试验验证了该计算方法的可行性和正确性。最后,引入了损伤评估的指标,通过加权的处理,较好地反映系统的生命力状况。

基于有限元分析的舰船轴电流仿真研究

船体由于腐蚀会产生腐蚀电流,腐蚀回路中的轴电流反映了舰船电场的大小。明确了轴电流的等效电路,建立舰船有限元模型,利用ANSYS软件求解分析了轴电流的大小,分析了轴电流等效电路的各主要参数。轴电流等效电路可用于舰船电场预测和阴极保护设计等。