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基于卷积神经网络的火焰图像识别技术的研究

热能动力工程 2024年第2期39卷 184-193页

作者：周榕王博强王锴中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 中国船舶集团有限公司第七○三研究所黑龙江哈尔滨150078

为提高卷积神经网络在火焰图像识别中的正确率、响应速度和抗误报警能力,实现对极早期火焰的有效探测和保证探测器的可靠性,针对卷积神经网络火焰识别算法进行改进,提出了一种采用双尺度去噪的深度可分离卷积火焰图像识别算法。通过对... 详细信息

为提高卷积神经网络在火焰图像识别中的正确率、响应速度和抗误报警能力,实现对极早期火焰的有效探测和保证探测器的可靠性,针对卷积神经网络火焰识别算法进行改进,提出了一种采用双尺度去噪的深度可分离卷积火焰图像识别算法。通过对移植该算法的火焰图像探测器进行响应速度和抗误报警实验和在与某型采用神经网络算法的火焰图像探测器的对比实验中分别发现:探测器对放置在距其15 m处的5 cm×5 cm的火盘响应速度为2.8 s;探测器对强光干扰源和高热干扰源有较强的抗干扰能力;采用改进算法的探测器在灵敏度、响应速度和抗干扰能力上均优于原始算法的探测器,说明采用双尺度去噪的深度可分离卷积火焰图像识别算法的火焰图像探测器对火焰具有更高的灵敏度、响应速度和较强抗干扰能力。

关键词：卷积神经网络火焰识别图像处理智能算法模型训练

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基于行为树的水下运载器减压行为决策研究

舰船科学技术 2024年第4期46卷 61-65页

作者：宋子翯王小舟段杰中国船舶集团有限公司第七〇五研究所昆明分部云南昆明650101

为减小乘员手动控制水下运载器上浮减压的安全风险,以水下运载器自动上浮停留减压问题为研究对象,分析水下运载器在水中的一系列减压过程,提出水下运载器自动上浮停留减压需求,基于行为树技术对水下运载器在减压过程中的行为决策进行设... 详细信息

为减小乘员手动控制水下运载器上浮减压的安全风险,以水下运载器自动上浮停留减压问题为研究对象,分析水下运载器在水中的一系列减压过程,提出水下运载器自动上浮停留减压需求,基于行为树技术对水下运载器在减压过程中的行为决策进行设计与建模。针对该行为决策模型进行仿真实验,通过仿真实验验证所设计行为树符合预期,为提升水下运载器智能化奠定基础。

关键词：行为树技术潜水减压行为决策仿真测试

基于弧面分度凸轮机构的舰炮弹鼓运动规律研究

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舰船科学技术 2024年第8期46卷 169-173页

作者：周银鹤中国船舶集团有限公司第七一三研究所河南郑州450015

某舰炮弹鼓为实现间歇步进运动,采用了余弦加速度运动规律的弧面分度凸轮机构,由于在运动始末处加速度发生突变,运动停止时会产生振动和柔性冲击,导致弹鼓运动平稳性较差,不利于弹鼓与扬弹机交接弹药。基于弧面分度凸轮机构基本运动规... 详细信息

某舰炮弹鼓为实现间歇步进运动,采用了余弦加速度运动规律的弧面分度凸轮机构,由于在运动始末处加速度发生突变,运动停止时会产生振动和柔性冲击,导致弹鼓运动平稳性较差,不利于弹鼓与扬弹机交接弹药。基于弧面分度凸轮机构基本运动规律中速度和加速度相对较小、且连续无突变的改进正弦加速度运动规律,对跃度曲线进行优化,建立数学模型,利用Matlab求解相关系数,得到跃度连续的改进正弦加速度运动规律。通过改进前后凸轮机构运动曲线对比分析,说明改进运动规律的有效性,为提高弹鼓运动平稳性提出一种解决途径。

关键词：弧面分度凸轮机构舰炮弹鼓运动规律凸轮曲线

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三亚海洋环境试验站污损生物生态研究

中国腐蚀与防护学报 2024年第1期44卷 38-46页

作者：马士德陈新邰余任海滔韩文郭为民段继周中国科学院海洋研究所青岛266071 海南大学理学院海口570228 青岛东启机械设备有限公司青岛266071 中国船舶集团有限公司第七二五研究所三亚海洋环境试验站三亚572029 中国船舶集团有限公司第七二五研究所青岛分部青岛266101

三亚试验站的海水实验池中污损生物群落呈现物种少、密度低、个体小的特点,这与三亚自然海域及其他热带海域的情况差异较大。通过调查试验站污损生物生态分布特点,并对试验站水池结构、水质及灾害性水文气象进行了分析,表明由于试验水... 详细信息

三亚试验站的海水实验池中污损生物群落呈现物种少、密度低、个体小的特点,这与三亚自然海域及其他热带海域的情况差异较大。通过调查试验站污损生物生态分布特点,并对试验站水池结构、水质及灾害性水文气象进行了分析,表明由于试验水泥池结构改变了池内与池外自然海水的流动和交换状态,池内海水中叶绿素a及硝酸盐的浓度只有三亚湾的1/5~1/6;此外,风暴潮会在试验水池内产生高强度的冲刷,低潮位时曝晒对池壁产生较强的热效应,还存在持续5 h以上的强暴雨等极端自然灾害的侵害,这些因素导致水池水泥壁潮差区形成的污损生物群落中物种很少,都以能耐受极端环境的咬齿牡蛎为优势种,在全浸五年以上的表面无毒试板表面,也仅有稀少的管栖多毛类和厦门牡蛎附着。另外,非钝性黑色金属腐蚀率远大于在三亚其他海域的腐蚀率。本研究揭示天然海域中的人为设施会明显改变其中污损生物群落组成和结构,进而影响对材料防污性能及腐蚀过程的准确检测和评价结果。

关键词：三亚站海水试验池污损生物群落生态

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环形丁腈橡胶件静刚度的有限元模拟

机械工程材料 2024年第1期48卷 93-98页

作者：范宗瑞张健霍肇波姜雨霆郝文龙中国船舶集团有限公司第七〇三研究所哈尔滨150078 南京航空航天大学机电学院南京210016

对矩形丁腈橡胶件进行静态拉伸试验,通过对试验得到的应力、应变数据进行拟合,得到了Mooney-Rivlin超弹性本构模型参数,利用此本构模型对环形丁腈橡胶件进行静压缩有限元模拟,进行了试验验证,并分析了环形丁腈橡胶件的壁厚、外径以及温... 详细信息

对矩形丁腈橡胶件进行静态拉伸试验,通过对试验得到的应力、应变数据进行拟合,得到了Mooney-Rivlin超弹性本构模型参数,利用此本构模型对环形丁腈橡胶件进行静压缩有限元模拟,进行了试验验证,并分析了环形丁腈橡胶件的壁厚、外径以及温度对其静刚度的影响。结果表明:通过有限元方法模拟得到矩形丁腈橡胶件静态拉伸大变形阶段的力-位移曲线与试验结果相吻合,相对误差小于5%,表明Mooney-Rivlin超弹性本构模型可准确描述丁腈橡胶的超弹性特性;环形丁腈橡胶件静刚度的有限元模拟结果与压缩试验结果的相对误差为13.1%,证明了该有限元方法的准确性;随着壁厚或外径的增加,环形丁腈橡胶件的静刚度减小;随着温度的升高,静刚度减小,但减小速率逐渐降低。

关键词：环形丁腈橡胶件 Mooney-Rivlin超弹性本构模型静刚度有限元模拟

复合材料发射筒筒体发射力学特性仿真分析与优化

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舰船科学技术 2024年第2期46卷 180-184页

作者：李永康赵亚鹏李苗中国船舶集团有限公司第七一三研究所河南郑州450015

采用有限元数值仿真方法对导弹发射时某型玻璃纤维复合材料发射筒筒体的刚强度进行评估分析。将筒壁螺旋层螺旋角、环向层与螺旋层厚度比以及筒壁厚度作为设计变量,对复合材料发射筒筒体进行优化设计。研究结果表明:优化前的复合材料发... 详细信息

采用有限元数值仿真方法对导弹发射时某型玻璃纤维复合材料发射筒筒体的刚强度进行评估分析。将筒壁螺旋层螺旋角、环向层与螺旋层厚度比以及筒壁厚度作为设计变量,对复合材料发射筒筒体进行优化设计。研究结果表明:优化前的复合材料发射筒筒体安全裕度低,不满足设计要求;优化的复合材料发射筒筒体最大位移降低了57.8%,安全裕度提高到0.27,满足了筒体设计要求,且复合材料发射筒筒体重量比优化前轻6.8%。研究结果为复合材料发射筒筒体的设计提供参考。

关键词：发射筒玻璃纤维缠绕结构强度 Hashin失效准则

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某转膛自动机药筒提前出膛故障的力学机理

火炮发射与控制学报 2024年

作者：梁林彭松江李洪果张肇辉中国船舶集团第七一三研究所

为揭示某转膛自动机抽壳前药筒提前出膛的故障原因，在分析故障现象基础上，利用流体力学模型计算了转膛体转动过程膛内压力变化规律。在此压力场中采用弹塑性有限元方法数值模拟了药筒贴膛及动态抽壳过程并获取抽壳阻力、抽壳速度等力... 详细信息

为揭示某转膛自动机抽壳前药筒提前出膛的故障原因，在分析故障现象基础上，利用流体力学模型计算了转膛体转动过程膛内压力变化规律。在此压力场中采用弹塑性有限元方法数值模拟了药筒贴膛及动态抽壳过程并获取抽壳阻力、抽壳速度等力学表征量，对抽壳过程药筒与炮膛的应力应变行为进行了深入研究，综合分析了抽壳前药筒提前出膛故障产生的力学机理。计算及分析结果表明：射击后转膛体转动过程中燃气排放通道逐渐减小并关闭，转到抽壳位时药室内仍残存较高压力的火药气体，该压力作用于药筒产生的轴向分力远大于抽壳阻力是造成药筒提前出膛故障的主要原因，在转膛自动机设计时应充分考虑转膛体转动过程中残余火药气体的排空问题。

关键词：转膛自动机药筒抽壳故障抽壳阻力力学机理

基于VOF法的鼓泡板式换热器内蒸发传热特性的数值模拟

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化学工程 2024年

作者：阮应君王乙为迟浩淼栾辉宝同济大学机械与能源学院中国船舶集团有限公司第七一一研究所

为掌握鼓泡板式换热器的蒸发规律，建立预测蒸发性能的神经网络，构建了鼓泡板单通道仿真模型，模型尺寸为鼓泡直径6 mm，单元鼓泡横向间距42 mm，纵向间距64 mm。通过Fluent模拟了R22在鼓泡板中的蒸发过程，探究的蒸发温度、质量流量... 详细信息

为掌握鼓泡板式换热器的蒸发规律，建立预测蒸发性能的神经网络，构建了鼓泡板单通道仿真模型，模型尺寸为鼓泡直径6 mm，单元鼓泡横向间距42 mm，纵向间距64 mm。通过Fluent模拟了R22在鼓泡板中的蒸发过程，探究的蒸发温度、质量流量、进口干度、热流密度对蒸发的影响。最后将仿真数据作为BPNN（反向传播神经网络）的训练和测试样本，讨论了将BPNN应用到蒸发传热中的可能性。得到以下结果：蒸发传热系数随着进口干度的增加先减小后上升；随蒸发温度的增加先增大后减小；随质量流量和热流密度的增大而增大。蒸发压降随着进口干度和蒸发温度的增加而减小；随热流密度的增大而增大。根据仿真数据训练的BPNN为鼓泡板式蒸发器的运行和蒸发性能的预测提供一定的理论支持。

关键词：鼓泡板式换热器数值模拟蒸发传热神经网络

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雷达天线集成避雷针系统的雷电间接效应分析

舰船科学技术 2024年第8期46卷 130-136页

作者：宋青青许树军周浩中国船舶集团有限公司第七二四研究所江苏南京211100

有源雷达天线集成避雷针系统的雷击瞬态电磁场分布和雷电感应耦合特性是其进行雷击防护的基础。建立集成系统的三维电磁仿真模型,计算分析系统的雷击瞬态电磁场分布特性,发现天线内部雷击瞬态电磁场在靠近内表面部分相对较大,之后向中... 详细信息

有源雷达天线集成避雷针系统的雷击瞬态电磁场分布和雷电感应耦合特性是其进行雷击防护的基础。建立集成系统的三维电磁仿真模型,计算分析系统的雷击瞬态电磁场分布特性,发现天线内部雷击瞬态电磁场在靠近内表面部分相对较大,之后向中心部分快速衰减,天线阵面采用网状结构比采用栅格结构的电磁场屏蔽效果约强2个数量级。进一步通过开展实型天线集成避雷针系统模拟雷击试验,获取了天线系统内部不同端口的感应电压,结果显示,在天线上电状态下内部线缆的感应电压较不上电状态时高,当线缆紧贴天线舱内壁时,其感应电压较悬空布线时的感应电压分别降低了48.1%、68.9%和90.7%。本文取得的相关结果可为有源雷达天线集成避雷针系统的雷电电磁防护设计提供参考。

关键词：雷达天线电磁场分布线缆感应雷电电磁防护