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超空泡航行体尾舵展开过程水动力载荷数值研究

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西北工业大学学报 2024年第1期42卷 28-34页

作者：王中王梦豪彭远鸣卢蕊周景军中国船舶重工集团公司第705研究所陕西西安710077

超空泡航行体全沾湿航行阶段尾舵展开过程的流体动力载荷对于航行体稳定性分析以及尾舵机性能设计具有重要影响。建立了基于重叠网格技术和网格域间相对运动思想的尾舵展开过程数值计算方法;结合超空泡航行体设计需求,研究了尾舵不同展... 详细信息

超空泡航行体全沾湿航行阶段尾舵展开过程的流体动力载荷对于航行体稳定性分析以及尾舵机性能设计具有重要影响。建立了基于重叠网格技术和网格域间相对运动思想的尾舵展开过程数值计算方法;结合超空泡航行体设计需求,研究了尾舵不同展开速率、不同攻角状态展开以及尾舵展开前后的水动力载荷变化规律;通过对尾舵附近速度矢量场、压力场以及尾舵表面压力系数分析,揭示了尾舵不同状态的流体动力载荷变化原因。研究成果对超空泡航行体尾舵展开过程流场特性研究具有重要参考价值,同时为尾舵机性能设计提供了重要设计依据。

关键词：超空泡航行体尾舵数值计算水动力

在室温和液氮温度Ti-Al-Fe合金的拉伸行为及其变形机理

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材料研究学报 2024年第3期38卷 232-240页

作者：尹艳超吕逸帆刘千里许亚利蒋鹏余巍中国船舶集团有限公司第七二五研究所洛阳471023

在室温(25℃)和液氮温度(-196℃)测试Ti-Al-Fe合金的拉伸性能,并使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子背散射衍射(EBSD)表征和分析破断后试样的显微组织和断口形貌,研究了这种合金的拉伸行为及其变形机理。结果表明,Ti-Al-Fe合金在2... 详细信息

在室温(25℃)和液氮温度(-196℃)测试Ti-Al-Fe合金的拉伸性能,并使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子背散射衍射(EBSD)表征和分析破断后试样的显微组织和断口形貌,研究了这种合金的拉伸行为及其变形机理。结果表明,Ti-Al-Fe合金在25℃拉伸塑性变形后,在其显微组织中极少发现孪晶,其塑性变形机制主要为位错滑移。在-196℃该合金的强度和塑性较好,表现出孪晶诱发塑性效应,在塑性变形过程中生成了大量孪晶,其类型为{1122}型压缩孪晶、{1012}型拉伸孪晶和{1124}型压缩孪晶,其塑性变形机制为滑移和孪生共存。在不同变形阶段孪晶的类型和数量不同,在变形初期孪晶的类型主要为{1122}型孪晶,在变形后期{10-12}型孪晶的数量增多。

关键词：金属材料 Ti-Al-Fe合金拉伸性能塑性变形机制孪晶

0.34THz共焦波导回旋行波管的注波互作用研究

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中国战略新兴产业 2024年第29期 117-120页

作者：王志鹏李征宇高鹏中国船舶集团有限公司第723研究所

共焦波导回旋行波管是一种新型的回旋放大器件，它可以通过衍射损耗大大降低模式间的密度和抑制低阶模式，因此，共焦波导有着很好的模式选择能力，是太赫兹波段回旋行波管的一种理想高频结构。本文基于回旋行波管的非线性理论，对一支... 详细信息

共焦波导回旋行波管是一种新型的回旋放大器件，它可以通过衍射损耗大大降低模式间的密度和抑制低阶模式，因此，共焦波导有着很好的模式选择能力，是太赫兹波段回旋行波管的一种理想高频结构。本文基于回旋行波管的非线性理论，对一支工作在0.34THz的共焦波导回旋行波管进行了模拟仿真，并分析了各个参数对于该回旋行波管的注波互作用的影响，最终得到了0.34THz共焦波导回旋行波管的热腔参数，当电压为60kV，电流为2A，输入功率为40mW时，输出功率为22.8kW。

关键词：太赫兹雷达共焦波导回旋行波管注波互作用

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基于位敏传感器的对中监测系统

中国机械工程 2024年第8期35卷 1509-1519页

作者：郭丰泽杨博戎志祥杨俊曼冯熠硕中国船舶集团有限公司第七一一研究所上海200082

为了实时掌握柴油机动力装置的对中状态,设计了一种基于位敏传感器的对中监测系统。首先提出了基于位敏传感器的位姿变化测量方法,形成包含位姿变化的非线性方程组,通过位姿转换获得对中变化;其次通过传感器支架组件实现对方程组常量的... 详细信息

为了实时掌握柴油机动力装置的对中状态,设计了一种基于位敏传感器的对中监测系统。首先提出了基于位敏传感器的位姿变化测量方法,形成包含位姿变化的非线性方程组,通过位姿转换获得对中变化;其次通过传感器支架组件实现对方程组常量的高精度测量,通过软硬件设计形成测量系统,设计了基于简单牛顿法的复合迭代算法,保证方程组快速、准确求解;最后对测量系统的精度进行了分析,并采用四维平台进行了验证。试验结果表明:对中监测系统噪声小,偏差量噪声在0.005 mm以下,开口角噪声在0.01°以下;精度受激光入射方向影响较大,最佳入射方向下,偏差量监测精度可达0.02 mm,开口角监测精度可达0.019°。该系统将用于国产柴油机动力装置的对中监测。

关键词：船舶动力装置位姿测量对中监测复合迭代算法

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应用于高能激光器的XY离焦像差校正方法

中国光学（中英文） 2024年第2期17卷 366-373页

作者：冯亚飞韦承甫任晓明郭建增王杰中国船舶集团有限公司第七一八研究所河北邯郸056027

针对高能激光器出光过程中出现的大量离焦和0°像散低阶像差现象,提出了基于哈特曼波前传感器和二维整形光路的XY离焦像差校正方法。首先,通过对Zernike多项式的离焦项和0°像散项进行线性组合得到XY离焦像差的表达式,该XY离焦像差系数... 详细信息

针对高能激光器出光过程中出现的大量离焦和0°像散低阶像差现象,提出了基于哈特曼波前传感器和二维整形光路的XY离焦像差校正方法。首先,通过对Zernike多项式的离焦项和0°像散项进行线性组合得到XY离焦像差的表达式,该XY离焦像差系数的大小可直接表征X离焦和Y离焦的波前PV值。同时,通过微调高能激光器中二维整形光路中的镜子间距,可实现激光器输出光束XY离焦波面的补偿。因此,首先利用哈特曼波前传感器提取出光束的XY离焦像差系数大小,而后再根据XY离焦像差系数的大小实时闭环微调二维整形光路中的镜子间距,从而实现XY离焦像差的校正,改善输出光束的光束质量。实验结果表明,该方法可有效地将高能激光器输出光束XY离焦量的PV值由5.2μm和1.1μm校正到0.5μm以下,相应的光束质量β因子由3.1降到1.8,光束质量得到明显改善。

关键词：高能激光光束质量像差校正光束整形矩阵光学

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水动力对海冰-结构物相互作用影响的研究

中国造船 2024年第1期65卷 190-201页

作者：贾子琛孙哲赵禹张桂勇金朝光大连理工大学船舶工程学院大连116024 中国船舶集团有限公司第七一三研究所郑州450002 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

海冰与极地船舶碰撞是影响船舶航行和作业安全的重要因素。由于碰撞发生在水面附近,水动力作用不可忽视,需考虑结构物-冰-水的耦合作用。论文进行了海冰与固定圆柱体之间水动力相互作用的试验,并改变海冰的速度、尺寸和形状这3个参数用C... 详细信息

海冰与极地船舶碰撞是影响船舶航行和作业安全的重要因素。由于碰撞发生在水面附近,水动力作用不可忽视,需考虑结构物-冰-水的耦合作用。论文进行了海冰与固定圆柱体之间水动力相互作用的试验,并改变海冰的速度、尺寸和形状这3个参数用CFD-FEM方法进行数值模拟,分析冰所受水动力与碰撞力峰值的差以及碰撞过程中冰附加质量的变化。研究结果表明:数值计算结果与试验数据吻合较好;在海冰-结构物碰撞过程中,水动力对冲击力辐值的影响随海冰速度的增大而增大,随海冰尺寸和截面多边形边数的增加而减小;在冲击力峰值附近区域,海冰附加质量呈先增大后减小的态势。

关键词： CFD-FEM方法海冰水动力附加质量

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高能量密度及高功率特性锂一次电池研究进展

化工进展 2024年

作者：代化吴军周章华张斌中国船舶集团有限公司第712研究所

随着应用需求发展和装备技术升级，现有商业化锂一次电池已不能满足低成本、高能量密度及高功率应用需求。高能量密度及高功率特性“双高”锂一次电池研究是目前面临的技术难题，需要在现有基础上大力开展锂一次电池性能提升研究，同时... 详细信息

随着应用需求发展和装备技术升级，现有商业化锂一次电池已不能满足低成本、高能量密度及高功率应用需求。高能量密度及高功率特性“双高”锂一次电池研究是目前面临的技术难题，需要在现有基础上大力开展锂一次电池性能提升研究，同时寻找新的锂一次电池体系。鉴于此，综述了基于低成本、高能量密度新体系锂/硫一次电池及有机正极材料锂一次电池的研究进展。同时，基于现有锂/二氧化锰、锂/氟化碳等电池体系，综述了通过材料纳米化、表面处理及工艺优化设计等多种手段提升其功率特性的研究进展，并对高功率新体系锂/铬氧化物、脱锂态钴酸锂正极锂一次电池的研究进展进行了综述。最后，对后续发展进行了展望，对现有电池体系的深入研究挖掘出电池高功率特性潜力，新体系锂电池的研究为得到高能量密度和高功率特性锂一次电池提供了新的可能性。

关键词：锂一次电池高能量密度高功率特性有机化合物纳米材料优化设计

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径流式涡轮出口旋流测量试验

内燃机学报 2024年第5期42卷 471-479页

作者：谢文平薛颖娴张琨邓康耀杨名洋上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200030 中国船舶集团有限公司第七一一研究所上海201108 上海船舶设备研究所上海200031

高压级涡轮在非设计工况下由于叶轮高速旋转存在强旋流结构,该流场结构作用于低压级涡轮进口,进而导致低压级涡轮性能产生显著异化效应,该异化效应与旋流的形态相关性大,而现有研究未涉及涡轮出口旋流在不同工况的变化机制,基于自主设计... 详细信息

高压级涡轮在非设计工况下由于叶轮高速旋转存在强旋流结构,该流场结构作用于低压级涡轮进口,进而导致低压级涡轮性能产生显著异化效应,该异化效应与旋流的形态相关性大,而现有研究未涉及涡轮出口旋流在不同工况的变化机制,基于自主设计的X-型二维恒温热线步进机构探明了高压级涡轮旋流的演化规律.结果表明:涡轮出口旋流形态强烈地依赖于膨胀比和转速,旋流强度随转速增加呈先减后增的非单调变化趋势,且在膨胀为1.1、速比为0.1时发生旋流方向逆转现象;此外,旋流轴向速度和周向速度呈现强耦合的关系.旋流强度与周向速度增加,导致轴向速度分布呈现尾流状(Wake-like)的特征.在脉冲来流条件下,涡轮出口速度波动与脉冲来流频率相同,随着脉冲频率的增加,轴向速度逐渐增加,最大增幅约为5%,但周向速度变化较小.

关键词：两级增压涡轮增效设计出口旋流脉冲来流

八极轴向绕组式磁流变阻尼器的隔振平台模糊控制研究

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噪声与振动控制 2024年第5期44卷 267-272页

作者：黄河刘高甫徐靖龚静郭冬陈纪朋上海船舶设备研究所上海200031

为了更好研究磁流变阻尼器在隔振系统中的隔振性能与控制策略,以八极轴向绕组式磁流变阻尼器为控制对象,搭建磁流变阻尼器与压缩弹簧并联的隔振平台,利用电动振动台施加正弦位移激励,测试隔振平台在不同励磁电流、激振频率下的加速度传... 详细信息

为了更好研究磁流变阻尼器在隔振系统中的隔振性能与控制策略,以八极轴向绕组式磁流变阻尼器为控制对象,搭建磁流变阻尼器与压缩弹簧并联的隔振平台,利用电动振动台施加正弦位移激励,测试隔振平台在不同励磁电流、激振频率下的加速度传递率。根据测试结果设计模糊控制器,控制系统的输入为加速度传递率与激振频率,输出为磁流变阻尼器的阻尼力,最后对隔振平台进行正弦位移扫频的隔振实验。实验结果表明,在隔振平台发生共振的区间频率9.4~11.4Hz内,所设计的控制算法能减小加速度传递率14.3%以上。该研究可为磁流变阻尼器在隔振领域中的工程应用奠定基础。

关键词：振动与波磁流变阻尼器模糊控制扫频激励隔振实验