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鱼雷外形低阻、低噪和高机动性的多学科优化设计方法

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兵工学报 2012年第2期33卷 186-191页

作者：赵加鹏张云海任翀中船重工710研究所102室湖北宜昌443003

为了解决鱼雷外形低阻、低噪和高机动性综合优化设计问题,基于MDO理论,利用两级综合优化算法和并行子空间优化算法,提出了一种适用于鱼雷外形综合优化设计的多学科优化算法,建立了系统级优化模型,利用二次响应面近似技术,解决了学科级... 详细信息

为了解决鱼雷外形低阻、低噪和高机动性综合优化设计问题,基于MDO理论,利用两级综合优化算法和并行子空间优化算法,提出了一种适用于鱼雷外形综合优化设计的多学科优化算法,建立了系统级优化模型,利用二次响应面近似技术,解决了学科级与系统级之间的耦合问题。最后,通过实际算例,对多学科分析与优化方法及模型的有效性进行了验证,获得了一种综合性能较优的方案。

关键词：系统工程方法论鱼雷外形多学科设计优化

计算绕回转体势流流场卡门方法的一种数值解法

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弹箭与制导学报 2008年第5期28卷 169-172页

作者：赵加鹏石秀华西北工业大学航海学院西安710072

文中在深入研究势流理论和数值理论的基础上,提出了预处理加权迭代改善法,用它来求解利用卡门方法计算回转体势流压力分布过程中所出现的病态线性代数方程组系统。并以计算圆球势流压力分布为例,验证了该算法的有效性和可靠性。最后,通... 详细信息

文中在深入研究势流理论和数值理论的基础上,提出了预处理加权迭代改善法,用它来求解利用卡门方法计算回转体势流压力分布过程中所出现的病态线性代数方程组系统。并以计算圆球势流压力分布为例,验证了该算法的有效性和可靠性。最后,通过大量的仿真计算,文中对卡门方法的适用范围、元素总数与总长的选取比例等问题进行了探讨。

关键词：回转体势流病态系统预处理

超疏水性表面上的流体滑移及其减阻应用(英文)

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船舶力学 2009年第3期13卷 325-330页

作者：赵加鹏石秀华耿兴国侯志敏西北工业大学航海学院西安710072 西北工业大学应用物理系西安710072

文章从边界层理论出发,探讨了超疏水性表面的微观结构模型,分析了流体的滑移长度对粘性阻力的影响机理。通过水槽和水洞的实验,研究了超疏水性表面在不同流动条件下的减阻特性。实验结果表明:在低雷诺数流动下,最大减阻量可达到8.76%,... 详细信息

文章从边界层理论出发,探讨了超疏水性表面的微观结构模型,分析了流体的滑移长度对粘性阻力的影响机理。通过水槽和水洞的实验,研究了超疏水性表面在不同流动条件下的减阻特性。实验结果表明:在低雷诺数流动下,最大减阻量可达到8.76%,在高雷诺数流动下,最大减阻量可达到2.63%。

关键词：边界层超疏水性滑移减阻雷诺数

基于响应面并行子空间算法的水雷外形综合优化设计

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水雷战与舰船防护 2011年第3期19卷 3-6页

作者：赵加鹏中国船舶重工集团公司第七一○研究所

基于MDO理论,利用基于响应面的并行子空间优化算法,将水雷外形优化设计问题分解为一个系统级优化和阻力、流噪声两个学科级优化问题,建立了学科级精确计算模型和系统级近似模型,解决了学科间的耦合问题,实现了学科间的并行优化,实现了... 详细信息

基于MDO理论,利用基于响应面的并行子空间优化算法,将水雷外形优化设计问题分解为一个系统级优化和阻力、流噪声两个学科级优化问题,建立了学科级精确计算模型和系统级近似模型,解决了学科间的耦合问题,实现了学科间的并行优化,实现了水雷外形低阻、低噪的综合优化设计,取得了较好的优化结果。

关键词：多学科设计优化响应面并行子空间水雷外形

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回转体边界层转捩区声辐射的预报方法研究

应用声学 2011年第2期30卷 138-144页

作者：赵加鹏吴旌聂晓敏中船重工710研究所宜昌443003

基于边界层理论和转捩区声辐射理论,利用Liepmann理论Krane偶极子声源改进模型,在研究回转体表面的压力梯度和声衍射损失对转捩区声辐射影响的基础上,改进了回转体边界层转捩区声辐射的预报方法。结果表明:与零压力梯度相比,逆压梯度下... 详细信息

基于边界层理论和转捩区声辐射理论,利用Liepmann理论Krane偶极子声源改进模型,在研究回转体表面的压力梯度和声衍射损失对转捩区声辐射影响的基础上,改进了回转体边界层转捩区声辐射的预报方法。结果表明:与零压力梯度相比,逆压梯度下的转捩区将导致更高的噪声辐射,利用改进方法预报的噪声级与实验值的一致性较好。

关键词：回转体边界层转捩区流噪声偶极子

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回转体边界层的有限差分计算方法

水雷战与舰船防护 2012年第2期20卷 21-25页

作者：赵加鹏中国船舶重工集团公司第七一○研究所

回转体边界层方程属于高阶非线性微分方程,回转体边界层微分方程的求解方法一直是工程上的一个难点。基于边界层理论,利用面元法求解绕流外部势流流场,从回转体轴对称边界层微分方程出发,引入Prandtl混合长度湍流模型,利用有限差分的方... 详细信息

回转体边界层方程属于高阶非线性微分方程,回转体边界层微分方程的求解方法一直是工程上的一个难点。基于边界层理论,利用面元法求解绕流外部势流流场,从回转体轴对称边界层微分方程出发,引入Prandtl混合长度湍流模型,利用有限差分的方法对回转体边界层微分方程进行数值计算。最后,以某回转体外形为例,获得了较高的计算精度。

关键词：回转体轴对称边界层微分方程有限差分

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水下滑翔机总体设计与运动分析

计算机仿真 2010年第1期27卷 1-5,16页

作者：曾庆礼张宇文赵加鹏西北工业大学航海学院陕西西安710072

水下滑翔机是一种浮力驱动的新型水下无人运载器,但是一直以来较低的巡航速度是制约其广泛应用的一个关键因素。为提高水下滑翔机的巡航速度,首先应通过对水下滑翔机的壳体和滑翔翼进行优化设计,并且从做功的角度规划出最佳滑翔路径,设... 详细信息

水下滑翔机是一种浮力驱动的新型水下无人运载器,但是一直以来较低的巡航速度是制约其广泛应用的一个关键因素。为提高水下滑翔机的巡航速度,首先应通过对水下滑翔机的壳体和滑翔翼进行优化设计,并且从做功的角度规划出最佳滑翔路径,设计了一种新型的高速、高效水下滑翔机。最后,通过运动弹道的仿真分析,验证了水下滑翔机设计方法的有效性和总体性能的优越性。

关键词：水下滑翔机浮力驱动优化设计仿真分析

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火箭上浮水雷弹道散布扰动分析研究

水雷战与舰船防护 2013年第2期21卷 39-42页

作者：廉斌赵加鹏中国船舶重工集团公司第七一○研究所

针对火箭上浮水雷弹道散布过大问题,系统分析影响上浮弹道散布的扰动因素,建立上浮弹道散布故障分析树,通过数据对比、理论分析、仿真计算等手段,透析影响上浮弹道散布的根本原因,为实际工程中减小上浮弹道散布、提高上浮运动稳定性提... 详细信息

针对火箭上浮水雷弹道散布过大问题,系统分析影响上浮弹道散布的扰动因素,建立上浮弹道散布故障分析树,通过数据对比、理论分析、仿真计算等手段,透析影响上浮弹道散布的根本原因,为实际工程中减小上浮弹道散布、提高上浮运动稳定性提供依据。研究结果表明:对于无控上浮弹道,初始发射干扰、雷体表面不对称和火箭发动机推力偏心是影响上浮弹道散布的主要因素。

关键词：火箭上浮水雷无控上浮弹道扰动分析弹道散布

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边界层转捩区声辐射的预报方法研究

应用声学 2009年第6期28卷 454-458页

作者：赵加鹏石秀华杜向党西北工业大学航海学院西安710072

对Lighthill剪切应力脉动模型和Liepmann位移厚度脉动模型进行了讨论,在此基础上,本文提出利用Krane偶极子声源模型对Liepmann单极子声源模型进行改进。数值计算结果表明:作为偶极子声源的Lighthill理论剪切应力脉动模型,预报的噪声级偏... 详细信息

对Lighthill剪切应力脉动模型和Liepmann位移厚度脉动模型进行了讨论,在此基础上,本文提出利用Krane偶极子声源模型对Liepmann单极子声源模型进行改进。数值计算结果表明:作为偶极子声源的Lighthill理论剪切应力脉动模型,预报的噪声级偏低;而作为单极子声源的Liepmann模型,预报的噪声级又偏高;本文提出的两种改进模型预报的噪声级则与Lauchle实验值的一致性较好。

关键词：边界层转捩区噪声辐射预报单极子偶极子