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基于倾斜关联筛选的船舶分区消磁绕组部署及消磁电流优化策略

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上海交通大学学报 2024年第7期58卷 1018-1026页

作者：田野余墨多黄文焘邰能灵牛璐上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 中国船舶工业公司第七〇八研究所上海200011

在现代舰船消磁系统中,消磁绕组主要基于舰船舱壁的形状进行分布,难以保证每个消磁绕组的消磁效果.为解决这一问题,引入一种高维变量筛选中的倾斜关联筛选方法,选择合适的阈值,将原有绕组进行拆分重组,对原有消磁区段进行重新划分,进而... 详细信息

在现代舰船消磁系统中,消磁绕组主要基于舰船舱壁的形状进行分布,难以保证每个消磁绕组的消磁效果.为解决这一问题,引入一种高维变量筛选中的倾斜关联筛选方法,选择合适的阈值,将原有绕组进行拆分重组,对原有消磁区段进行重新划分,进而改善每个绕组的单位绕组磁感应强度.针对绕组重组后消磁电流计算时存在的参数向量稀疏和多重共线的问题,提出了倾斜关联筛选-部分岭回归算法,通过仿真可知,在阈值为0.73和0.91时,该算法相较最小二乘法消磁误差最大幅值分别减小了10.08%和17.59%,而剩余均方根误差分别减小了10.45%和12.17%.根据仿真结果可知,采用该算法后消磁效果得到明显提升.

关键词：船舶消磁倾斜关联筛选最小二乘法部分岭回归区段划分

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LNG管道内爆炸效应数值仿真分析

舰船科学技术 2024年第8期46卷 8-13页

作者：黄鎏炜钱笠君张勇中国船舶集团有限公司第七〇八研究所上海200011

LNG作为一种优质的清洁能源,其可通过管道从燃料舱输送到气体燃料发动机,在此过程中管道易发生爆炸类的安全隐患,因此需要对LNG管道内爆炸情况进行数值仿真分析。采用Ansys/Lsdyna开展甲烷爆炸数值仿真分析,分析甲烷在无抑爆和抑爆工况... 详细信息

LNG作为一种优质的清洁能源,其可通过管道从燃料舱输送到气体燃料发动机,在此过程中管道易发生爆炸类的安全隐患,因此需要对LNG管道内爆炸情况进行数值仿真分析。采用Ansys/Lsdyna开展甲烷爆炸数值仿真分析,分析甲烷在无抑爆和抑爆工况下的爆炸破坏特性,并研究在多种不同比例的爆炸压力下2块挡板应力场、应变场及能量场的分布趋势,得出终端接收的能量与爆腔的爆炸压力呈正相关关系等结论,为后续LNG燃料系统结构安全提供技术参考。

关键词： LNG燃料动力船甲烷爆炸管道内爆炸数值仿真

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浮式碎石基础整平清淤船的总体设计

船舶工程 2024年第1期46卷 47-51,91页

作者：迟健尉志源王舒雅中国船舶集团有限公司第七〇八研究所上海200011

碎石基础整平清淤是海底沉管施工重要的作业流程。文章分析了国内外基础整平装置的优缺点。对我国研制的世界首艘船架分离式浮式整平清淤船的船型选择、总布置、作业方式、稳性及耐波性等总体设计要点进行详细论述,总结了适用大水深、... 详细信息

碎石基础整平清淤是海底沉管施工重要的作业流程。文章分析了国内外基础整平装置的优缺点。对我国研制的世界首艘船架分离式浮式整平清淤船的船型选择、总布置、作业方式、稳性及耐波性等总体设计要点进行详细论述,总结了适用大水深、高流速水域、适应超宽管节的浮式整平清淤船的设计要点,为此类船型的研发设计提供参考。

关键词：浮式整平清淤船船架分离基础整平总体设计

Nb对锆合金LOCA淬火相变及力学性能影响的分子动力学研究

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稀有金属材料与工程 2024年第6期53卷 1654-1665页

作者：胡丽娟张鸿林王子璇强媛媛姚美意谢耀平上海大学材料研究所上海200072

失水事故(loss of coolant accident, LOCA)下锆合金中原β-Zr层的力学性能对核安全具有重大意义,Nb作为锆合金中重要的合金元素对其有重要影响。运用分子动力学方法研究了Zr-x Nb(x=0, 0.5, 1, 2.5,质量分数,%)合金在淬火过程中的相变... 详细信息

失水事故(loss of coolant accident, LOCA)下锆合金中原β-Zr层的力学性能对核安全具有重大意义,Nb作为锆合金中重要的合金元素对其有重要影响。运用分子动力学方法研究了Zr-x Nb(x=0, 0.5, 1, 2.5,质量分数,%)合金在淬火过程中的相变行为和淬火后的拉伸行为,分析了Nb对其力学性能的作用机制。结果表明,Nb淬火相变模拟过程产生了类似原β-Zr组织的层片状多晶,这种层片状多晶主要由fcc和hcp结构原子组成;多晶的bcc→fcc相变路径遵从Brain位相关系,bcc→hcp相变路径遵从P-S位相关系;在降温过程中,添加的Nb会通过增大锆合金hcp与bcc结构的自由能之差来增加β→α的相变阻力,从而稳定锆合金的β相;Zr、Zr-0.5Nb和Zr-1Nb合金模型中Nb促进了晶界处bcc相的生成,使得变形集中于晶界,导致晶界易发生断裂;而Zr-2.5Nb中,晶粒内部的Nb含量较高,易形成bcc相,从而协调变形,提高其塑性;此外Zr-2.5Nb中团簇呈弥散分布,这使得其整体强度得到提高。

关键词：锆合金分子动力学原β-Zr 淬火相变力学性能

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广域空间感知敏感器光学系统设计

光子学报 2024年第3期53卷 219-231页

作者：杜伟峰王燕清郑循江孙少勇毛晓楠曲耀斌吴泽鹏上海航天控制技术研究所上海201109 上海卫星工程研究所上海201109

根据空间感知任务的特殊应用需求,开展了光电系统技术指标论证,完成了光学系统设计和性能测试。光学系统全视场设计值为60°,F数为3.0,主光线在像面的入射角为8°。光学系统采用低灵敏公差优化设计方案,并在公差分析时提出以离焦方式补... 详细信息

根据空间感知任务的特殊应用需求,开展了光电系统技术指标论证,完成了光学系统设计和性能测试。光学系统全视场设计值为60°,F数为3.0,主光线在像面的入射角为8°。光学系统采用低灵敏公差优化设计方案,并在公差分析时提出以离焦方式补偿点目标与面目标的MTF,使之在50 lp/mm处不小于0.4。采用传函仪对装配后的镜头进行指标检测:13.5μm弥散斑直径内星点能量集中度达到90%以上;点目标MTF在50 lp/mm处不小于0.55,15 m处的面目标在同样的分辨率处MTF不小于0.48;视场边缘相对中心的照度达到72%;全视场的畸变小于-0.58%;倍率色差绝对值为1.53μm。外场观星测试表明,光机系统测试灵敏度为6.4 Mv,单独头部测角精度均值为0.7″,3σ置信区间为2″~3″。

关键词：电子轰击有源像素传感器光学设计低灵敏度公差优化镜头检测

混流式喷水推进泵空化流动及其诱导振动特性的试验研究

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振动与冲击 2024年第2期43卷 42-51页

作者：龚波张正川尹俊连许锐李宁王德忠上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 中国船舶工业集团公司第七〇八研究所喷水推进技术重点实验室上海200111

为了研究喷水推进泵内非定常空化流动及其诱导的振动特征,搭建了高速摄像与数字信号同步测量平台。对不同空化程度下的泵内空化流动、压力脉动信号、振动信号进行了采集和分析。引入经验模态分解及希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transfo... 详细信息

为了研究喷水推进泵内非定常空化流动及其诱导的振动特征,搭建了高速摄像与数字信号同步测量平台。对不同空化程度下的泵内空化流动、压力脉动信号、振动信号进行了采集和分析。引入经验模态分解及希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对振动信号进行了处理和分析。试验表明:喷水推进泵叶顶区出现了叶顶间隙空化和叶顶泄露涡空化等空化现象;随着空化程度的加剧,叶顶区的空化结构先由丝状逐渐连接成薄片状,继而发展为云状;快速旋转的空化云会呈现出极不稳定状态,尾部发生脱落形成垂直空化涡(perpendicular cavitating vortices,PCVs);小尺度的垂直空化涡消散在流道中部;随着空化程度的进一步加剧,垂直空化涡尺度增大并向相邻叶片的压力面运动,造成喷水推进泵性能的下降。空化程度加剧对应的流动结构特征会导致压力脉动产生相应的变化,从而诱导振动的增加。经验模态分解和HHT结果显示片状空化及大尺度云空泡溃灭时会诱导高频区的宽频振动增大;空化云尾缘的低频脱落会产生垂直空化涡,诱导低频的压力脉动和振动的快速增加。希尔伯特边际谱上高频幅值,叶频和轴频幅值的变化特征可在一定程度上用来反映泵内的流动状态。

关键词：喷水推进泵试验研究空化流动结构振动希尔伯特黄变换(HHT)

FY-3B卫星中分辨率光谱成像仪可见光星上定标系统辐射性能稳定性分析

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光学学报 2024年第12期44卷 342-351页

作者：支丹丹赵其昌汪自军马晶晶张立国朱思峰周爱明上海卫星工程研究所上海201109

风云三号B星(FY-3B)中分辨率光谱成像仪(MERSI)可见光星上定标(VOC)系统辐射性能随时间衰减变化,使其难以用于MERSI的在轨绝对辐射定标。本文提出一种确定VOC辐射性能衰减变化的新方法,该方法在探究太阳光定标时机与太阳天顶角和方位角... 详细信息

风云三号B星(FY-3B)中分辨率光谱成像仪(MERSI)可见光星上定标(VOC)系统辐射性能随时间衰减变化,使其难以用于MERSI的在轨绝对辐射定标。本文提出一种确定VOC辐射性能衰减变化的新方法,该方法在探究太阳光定标时机与太阳天顶角和方位角依赖关系的基础上,分析MERSI相对辐射响应衰减变化的趋势;利用高质量的MODIS数据构建大气层顶双向反射分布函数模型,对MERSI约10年的在轨有效数据进行交叉定标处理,获取MERSI绝对辐射响应衰减变化趋势;将二者归一化后的差值作为VOC系统辐射性能的衰减变化值。结果表明:VOC系统辐射性能在发射初期衰减率较大,后期衰减趋势趋于平稳,且衰减率与波长相关;在发射初期,短波波长(<500 nm)处的最大年衰减率达到了49.51%,长波波长(800~1000 nm)处的衰减率相对较小,最大年衰减率均小于26%;在发射后期,除412 nm外(衰减率为1.91%),其余波长处年衰减率均小于0.64%。自仪器发射以来,基于本方法获得的VOC衰减数据与VOC监视数据之间的百分误差均小于15%。本文提出的VOC系统稳定性分析方法可为实现MERSI星上绝对辐射定标提供重要的参考。

关键词：辐射定标星上定标系统中分辨率光谱成像仪反射太阳通道

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舰船板格的许用应力折减系数研究

舰船科学技术 2024年第7期46卷 27-30页

作者：曲雪邹路遥朱青淳王福花中国船舶集团有限公司第七〇八研究所上海200011

共同规范通过控制板格中心塑性变形,建立了AC-S和AC-SD工况的失效衡准,给出了考虑总纵应力影响的板格局部强度校核公式。但规范背景文件没有提供校核公式中许用应力折减系数的推导过程,分析对象仅限于油船和散货船的典型板架结构,对其... 详细信息

共同规范通过控制板格中心塑性变形,建立了AC-S和AC-SD工况的失效衡准,给出了考虑总纵应力影响的板格局部强度校核公式。但规范背景文件没有提供校核公式中许用应力折减系数的推导过程,分析对象仅限于油船和散货船的典型板架结构,对其他船型适用性有待探讨。本文采用非线性有限元方法,计算板格中心在总纵面内应力和侧向压力联合作用下的塑性变形,分析了折减系数的拟合方法,拟合得到的折减曲线与共同规范校核公式的折减曲线对比验证,变化趋势吻合良好。再考虑基本尺寸和材料的差异性,针对舰船上典型高强度、小间距的薄板结构形式进行了总纵应力折减方法研究,可以为舰船纵骨架式的板格局部强度评估提供参考。

关键词：规范校核板格局部强度总纵应力许用应力折减系数

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舰船通信网络隐私信息安全加密方法研究

舰船科学技术 2024年第10期46卷 166-169页

作者：金敏捷赵瑜颢中国船舶集团有限公司第七○八研究所上海200011

为提高舰船通信网络隐私信息的安全性,提出基于混沌映射和RC5算法的安全加密方法。首先,以Logistic混沌映射为基础,通过主、辅混沌过程的扰动变量,不断迭代网络隐私信息的混沌加密过程,得到网络隐私信息的混沌序列,并将其作为隐私信息... 详细信息

为提高舰船通信网络隐私信息的安全性,提出基于混沌映射和RC5算法的安全加密方法。首先,以Logistic混沌映射为基础,通过主、辅混沌过程的扰动变量,不断迭代网络隐私信息的混沌加密过程,得到网络隐私信息的混沌序列,并将其作为隐私信息的加密密钥;然后,通过RC5算法的轮函数和移位操作,对之前生成的密钥与数据进行逐位异或运算,实现对舰船通信网络隐私信息数据的加密处理;最后,通过混沌映射置乱变换加密后的数据,抵抗明文攻击问题,提升加密安全性。实验表明,该方法加密隐私信息的效率更快,加密效果更好,可以有效提升舰船通信网络的安全性。

关键词：混沌映射 RC5算法舰船通信网络隐私信息安全