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舰船舱室三维空间场景VR技术交互视景系统设计

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舰船科学技术 2020年第24期42卷 19-21页

作者：刘博珠海城市职业技术学院

为真实模拟舰船舱室的空间场景环境,从而实现对视景目标的分析与记录,设计应用VR技术的舰船舱室三维空间场景交互视景系统。同时连接Camera组件、Light组件与Collider组件,完成三维空间场景的定向化模拟,实现交互视景系统的硬件执行环... 详细信息

为真实模拟舰船舱室的空间场景环境,从而实现对视景目标的分析与记录,设计应用VR技术的舰船舱室三维空间场景交互视景系统。同时连接Camera组件、Light组件与Collider组件,完成三维空间场景的定向化模拟,实现交互视景系统的硬件执行环境搭建。在此基础上,对所有舱室场景目标进行打包处理,通过三维交互空间加载的方式,实现交互视景系统的软件执行环境搭建,结合相关硬件设备结构,完成应用VR技术的舰船舱室三维空间场景交互视景系统设计。对比实验结果表明,随着交互视景系统的应用,DPI空间复原值超过了86%,可从根本上解决舰船舱室空间场景环境模拟真实感不达标的问题。

关键词： VR技术舰船舱室三维空间场景交互视景系统环境模拟视景目标交互空间复原值

舰船舱室环境油雾在金属和织物表面的沉降特性

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中国舰船研究 2024年第2期19卷 90-97页

作者：王志远余涛荆雷鸣林本成周爱民冷文军刘聪东南大学能源与环境学院江苏南京210096 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430205 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 中国人民解放军92330部队山东青岛266102 军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所天津300050

[目的]旨在研究舰船舱室环境油雾在金属和织物表面的沉降特性。[方法]在试验舱内释油雾,让其在目标表面上沉降,称量表面沉降前后的质量差即为表面上的沉降质量,以此来对比不同朝向、不同材质表面的沉降特性;将水平向下表面的沉降合理假... 详细信息

[目的]旨在研究舰船舱室环境油雾在金属和织物表面的沉降特性。[方法]在试验舱内释油雾,让其在目标表面上沉降,称量表面沉降前后的质量差即为表面上的沉降质量,以此来对比不同朝向、不同材质表面的沉降特性;将水平向下表面的沉降合理假设为气相沉降,估算其贡献大小,并计算颗粒相的沉降速度。[结果]在朝向方面,金属水平向上表面的沉降质量分别是竖直和水平向下表面的3.98倍和4.66倍,织物水平向上表面的油雾沉降质量是竖直和水平向下表面的1.08倍和1.20倍;在材质方面,织物水平向上、竖直和水平向下表面的沉降质量分别是同朝向的金属表面的49.1倍、169.8倍和155.5倍。估算表明,对于金属水平向上和竖直表面,气相沉积的贡献分别为21.5%和79.2%;对于织物的水平向上和竖直表面,则约为90%。[结论]研究表明,舰船舱室环境油雾在织物表面的沉降远强于在金属表面的沉降;在金属水平向上表面的沉降远大于竖直表面和水平向下表面;在3种朝向的织物表面的沉降差别并不明显;无论何种材质和朝向,气相沉降都不可忽视。对于舰船舱室环境,气相沉降占据主导作用。

关键词：舰船舱室环境油雾金属表面织物表面沉降速度

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舰船舱室内典型大功率传动系统电磁效应仿真研究

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舰船舱室内典型大功率传动系统电磁效应仿真研究

作者：石晓洁哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

舰船是一个电子装置布置密集在有限空间内的典型平台,随着一系列的新型电子设备,尤其一些典型大功率设备等相继安装在舰船上,导致舰船有限空间内电磁辐射和电磁环境极其恶劣,因此工作人员和放置在舰船上的其他设备会由于强大的电磁辐射... 详细信息

舰船是一个电子装置布置密集在有限空间内的典型平台,随着一系列的新型电子设备,尤其一些典型大功率设备等相继安装在舰船上,导致舰船有限空间内电磁辐射和电磁环境极其恶劣,因此工作人员和放置在舰船上的其他设备会由于强大的电磁辐射和电磁干扰带来的一系列综合效应,产生严重的电磁安全性问题。在这些大功率设备中,舱室内的大功率传动设备带来的影响更容易受到人们关注,这些设备有着高功率和强辐射能量,如果针对其电磁干扰的处理不当,将直接对舱室其他设备的正常运行造成影响,甚至会在可能的情况下导致设备瘫痪或者损毁。本文基于计算电磁学方法对舰船舱室内以电机为代表的大功率传动设备进行了研究,主要包括对基础的定子永磁型同步旋转电机、平板型直线永磁电机以及在直线电机基础上改进而来的电磁发射装置做仿真分析。本论文的具体工作归纳如下:首先,在分析定子永磁型同步旋转电机工作原理的基础上,对电机电磁场仿真计算的理论基础进行了研究,包括三维网格剖分单元的介绍和选择和进行系数矩阵的计算。然后将一种永磁同步旋转电机作为全文研究的基础,分析了其内外场的磁场分布情况。其次,根据项目需要和相关参数创建了一款工作频率为50Hz,功率为2000kW的三相平板型永磁直线电机的三维仿真模型,采用有限元法对其进行电磁场计算研究,然后基于计算电磁学方法得出电机三相绕组的磁链和力矩随时间的变化情况,以及动子磁场强度和磁感应强度变化,最后构建舱室模型,模拟直线电机放置在舱室内的情况,量化分析各个网格点上的电磁辐射场数据。最后,在平板型永磁直线电机模型的基础上创建出一种电磁轨道传动发射装置的简单模型,根据其基本结构模型和外加电路图推导出了电枢运动过程的一个一阶非线性微分方程,采用龙格-库塔法对微分方程进行编程分解得出轨道电流、电枢速度和位移的数值解,并将其进行图形化处理。随后构建合适的求解域,并创建舰船舱室模型,对轨道传动发射器放置在舱室内时的电磁辐射情况进行仿真,然后基于剖分后的网格进行场数据的提取量化分析,通过跟相应标准进行比对,结果表明,发射装置的电磁辐射没有超过规定限值。

关键词：舰船舱室电磁仿真有限元法龙格-库塔法

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基于灰色关联分析的舰船舱室人因可靠性评估

舰船科学技术 2023年第23期45卷 166-169页

作者：赵震赵博华北理工大学机械工程学院河北唐山063210

针对舰船舱室人因可靠性难以定量、定性综合评估这一问题,提出基于灰色关联分析的舰船舱室人因可靠性评估方法。该方法利用认知可靠性模型(HCR),分析舰船舱室驾驶员操舵的动态认知行为、应激操舵动作输出模式后,计算不同应激操舵动作输... 详细信息

针对舰船舱室人因可靠性难以定量、定性综合评估这一问题,提出基于灰色关联分析的舰船舱室人因可靠性评估方法。该方法利用认知可靠性模型(HCR),分析舰船舱室驾驶员操舵的动态认知行为、应激操舵动作输出模式后,计算不同应激操舵动作输出模式下人因错误率,制定人因可靠性评估参照标准;通过基于余弦定理的人因可靠性评估指标筛选方法,由余弦定理筛选历史舰船操舵事故出现的行为形成因子,作为可靠性评估指标;构建基于灰色关联分析的人因可靠性评估模型,设置满足人因错误率标准的驾驶员操舵指标数据为参考序列,需测驾驶员的指标数据为对比序列,运算2种序列灰色关联度,关联度较大,表示人因可靠性较高,以此完成舰船舱室人因可靠性综合评估。经测试,该方法对舰船舱室驾驶员的人因可靠性评估结果与实况数据相符。

关键词：灰色关联分析舰船舱室人因可靠性人因错误率余弦定理行为形成因子

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舰船舱室通风系统效能评估

舰船科学技术 2018年第1期40卷 139-142页

作者：王骁唐熊辉余涛牛司贵王华剑施红旗武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430205 海军驻431厂军代表室辽宁葫芦岛125004 中国人民解放军某部队青岛266104

大型舰船舱室多采用半封闭或全封闭式设计,需要通过机械通风系统对舱室进行通风换气。本文根据大型舰船舱室密闭环境特点,结合2艘典型舰船舱室通风系统换气效果试验,建立舱室通风换气的数学模型,计算对比了通风换气期间舱室污染物的浓... 详细信息

大型舰船舱室多采用半封闭或全封闭式设计,需要通过机械通风系统对舱室进行通风换气。本文根据大型舰船舱室密闭环境特点,结合2艘典型舰船舱室通风系统换气效果试验,建立舱室通风换气的数学模型,计算对比了通风换气期间舱室污染物的浓度变化情况,并提出有效通风量作为性能参数来评估舱室通风换气系统效能,直观地反映舰船舱室通风换气效果。该研究可为舰船舱室通风系统的设计及优化提供一定的指导。

关键词：舰船舱室空气质量通风有效通风量

半穿甲弹对舰船舱室毁伤效应研究及软件程序设计

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半穿甲弹对舰船舱室毁伤效应研究及软件程序设计

作者：李瀚青沈阳理工大学

学位级别：硕士

为研究半穿甲弹对舰船的毁伤能力,本文开展半穿甲弹对舰船舱室毁伤效应研究,结合破片与舱室目标交会可视化技术,设计了半穿甲弹对舰船舱室毁伤效应评估软件,具有良好的工程应用价值。对Q235钢开展了材料力学性能试验,得到Q235钢的Johnso... 详细信息

为研究半穿甲弹对舰船的毁伤能力,本文开展半穿甲弹对舰船舱室毁伤效应研究,结合破片与舱室目标交会可视化技术,设计了半穿甲弹对舰船舱室毁伤效应评估软件,具有良好的工程应用价值。对Q235钢开展了材料力学性能试验,得到Q235钢的Johnson-Cook的本构方程,使用AUTODYN软件进行了不同装药量下的仿真计算。由仿真结果分析可知,冲击波对舰船舱室结构的毁伤出现撕裂破口和变形两种毁伤模式,当冲击波作用下的舱壁瞬时平均速度大于308.3m/s时舱壁出现撕裂破口,反之舱壁会出现不同程度的变形,得到舱壁变形量与舱壁瞬时平均速度的函数关系:ΔL=0.41784V0+34.10866。采用AUTODYN软件的拉格朗日—欧拉流固耦合算法建立舱室内冲击波超压峰值分布仿真模型,并通过试验进行了验证,仿真计算结果相比试验结果的偏差较小,验证了仿真模型的正确性。进行了装药量对冲击波超压峰值分布影响的仿真研究,结果表明冲击波超压峰值在舱室壁面和角隅处附近出现明显增强现象,冲击波超压峰值在舱室壁面处增强约2.2倍,在角隅处增强约4-6倍。进行了舱室长宽比对冲击波超压峰值分布影响的仿真研究,结果表明舱室角隅处的冲击波超压增强倍数随舱室长宽比的增加呈减小趋势,当长宽比为1时,增强倍数最大为7.88倍,当长宽比为3时,增强倍数最小为3.46倍,得到舱室角隅处冲击波超压峰值与舱室长宽比的函数关系:λ=7.2c-0.8。建立了半穿甲弹和舱室目标坐标系,建立了破片威力计算模型,研究了破片与舱室目标的交会可视化技术,利用Visual Studio 2019编程工具设计开发了半穿甲弹对舰船舱室毁伤效应软件并进行了实例分析,为评估半穿甲弹对舰船舱室毁伤效应提供参考。

关键词：半穿甲弹舰船舱室冲击波超压峰值毁伤效应可视化

舰船舱室环境BTEX分布特征和船员暴露健康风险评估

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舰船舱室环境BTEX分布特征和船员暴露健康风险评估

2018环境与健康学术会议--精准环境健康：跨学科合作...

作者：余涛王骁钟小普周爱民姜勇莫金汉武汉第二船舶设计研究所清华大学建筑技术系

目的 BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯的3种同分异构体)会刺激呼吸道,损伤中枢神经系统,舰船人员密集,机械设备繁多,出航期间船员需每天24 h持续暴露在舱室环境中,BTEX导致暴露健康风险不容乐观。本文针对某典型舰船,深入研究舱室环境BTEX... 详细信息

目的 BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯的3种同分异构体)会刺激呼吸道,损伤中枢神经系统,舰船人员密集,机械设备繁多,出航期间船员需每天24 h持续暴露在舱室环境中,BTEX导致暴露健康风险不容乐观。本文针对某典型舰船,深入研究舱室环境BTEX随工况(螺旋桨转速)、部位和时间的变化特征,并结合船员生理参数、活动规律对其长期呼吸暴露健康风险进行评估。方法通过TenaxTA采样管富集采样和实验室热脱附气相色谱-质谱联用分析,对典型工况、典型部位和典型出航阶段舱室环境BTEX浓度特征进行测试分析。通过调查问卷获取典型岗位船员的工作、生活作息规律和生理特征参数,利用健康风险评价方法和暴露健康风险因子,对船员呼吸暴露BTEX的致癌风险和危害商数进行评估。结果舰船舱室BTEX浓度基本不受出航时间和以螺旋桨转速为表征的运行工况影响;生活区甲苯、乙苯和二甲苯浓度(143±53 mg/m、517±161 mg/m、995±364mg/m)高于机械区(109±31 mg/m、312±99 mg/m、486±172 mg/m),苯浓度(71±28 mg/m)低于机械区(128±41 mg/m);二甲苯和乙苯浓度占舱室BTEX总量的80%以上,且变化趋势基本一致(乙苯/二甲苯相关系数R均值0.93),可能来自同类释放源。船员(样本数量10,平均年龄25岁)BTEX呼吸暴露致癌风险高于10,苯和二甲苯危害商数>1。结论本研究中的典型舰船舱室环境BTEX污染显著高于文献给出的飞机、汽车等常规交通工具和建筑等室内人居环境,也高于国外同类舰船。船员BTEX呼吸暴露致癌风险超过安全阈值,存在致癌风险,建议采取干预措施。该研究可为舰船舱室环境控制和船员职业健康维护提供指导。

关键词： BTEX 暴露风险舰船舱室室内空气质量（IAQ）

来源： cnki会议评论

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舰船舱室内爆炸破坏的数值模拟和实验研究

舰船舱室内爆炸破坏的数值模拟和实验研究

作者：李帆国防科学技术大学

学位级别：硕士

随着反舰武器的发展，装备半穿甲战斗部的反舰导弹能够以较大概率侵入到舱室内部爆炸，从而造成舰船的损毁。由于舱室内爆现象的复杂性，常常通过导弹毁伤实验来研究，但是实船毁伤试验成本高、效率低，同时试验样本也非常有限。深入系... 详细信息

随着反舰武器的发展，装备半穿甲战斗部的反舰导弹能够以较大概率侵入到舱室内部爆炸，从而造成舰船的损毁。由于舱室内爆现象的复杂性，常常通过导弹毁伤实验来研究，但是实船毁伤试验成本高、效率低，同时试验样本也非常有限。深入系统地分析舰船舱室内爆的机理，能够指导反舰导弹的毁伤试验，同时也能支撑开展小尺寸等效舱室的毁伤试验，从而降低试验成本，提高试验效率。本文针对爆炸冲击载荷对舱室板架结构及舱室整体形貌的破坏效果进行了研究。本论文主要工作和创新性成果如下：（1）舰船板架结构主要表现为加筋板的形式，本文对爆炸冲击载荷作用下加筋板的动态响应进行了数值仿真计算。通过计算比较了两种加强筋类型对于加筋板抗冲击能力的影响。结果表明：配置T型加强筋要比配置I型加强筋的加筋板抗冲击能力更强，两者都远远强于无加筋光板。同时本文还对不同建模单元类型以及缩比模型与原模型的计算结果进行了比较，结果表明：使用壳单元和实体单元建模对计算结果的影响可以忽略，爆炸相似律对于研究舰船加筋板结构的动态响应同样适用。（2）研究了自由空气中爆炸冲击波的产生及传播规律，同时对冲击波遇到障碍物的反射进行了理论分析。结构内部爆炸由于冲击波在结构内表面的反射以及反射冲击波之间的相互作用表现出自由空气中爆炸不具有的复杂性。本文对内部爆炸载荷的作用机理进行了理论研究，并分析了其近似计算方法。（3）基于爆炸相似律，为了考察不同TNT当量炸药对舰船舱室的不同毁伤效果，本文按照不同缩比度进行了模型设计，分别对加筋长舱室，无加筋短舱室和无加筋长舱室进行了数值仿真计算，观察了计算结果。同时设计并完成了小尺寸等效缩比实验，观察了破坏效果。

关键词：舰船舱室内部爆炸加筋板数值模拟缩比实验

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舰船舱室环境下电波传播特性的仿真和分析

山西大同大学学报（自然科学版） 2018年第6期34卷 17-20页

作者：阎超葛莉华范啸平中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

大型舰船的设计特点多具有封闭性,舱室内部空间空间结构复杂。舱室环境下无线信道的特征直接关系到无线通信质量。基于射线跟踪法,利用Wireless Insite计算软件平台对典型舰船舱室走廊环境下电波传播特性进行了建模,得出了在不同频段下... 详细信息

大型舰船的设计特点多具有封闭性,舱室内部空间空间结构复杂。舱室环境下无线信道的特征直接关系到无线通信质量。基于射线跟踪法,利用Wireless Insite计算软件平台对典型舰船舱室走廊环境下电波传播特性进行了建模,得出了在不同频段下的接收功率和时延扩展参数。经过比较分析得出了频段和空间因素对无线信道特性的主要影响,可以为舰船内部无线通信网络覆盖和基站规划设计提供指导。

关键词：舰船舱室封闭性射线跟踪法传播特性