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水下接触爆炸下单层与双层液舱防雷结构防护能力对比研究

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兵工学报 2018年第A01期39卷 77-83页

作者：张弩吴林杰吴国民周心桃李德聪中国舰船研究设计中心 91439部队

为探讨舰船舷侧防雷结构中的液舱设计,采用有限元方法对单层液舱和双层液舱的防雷结构进行水下接触爆炸数值仿真计算。从结构破坏形貌、载荷特性、吸能特性3方面对比了单层液舱、双层液舱防雷结构差异,分析了两种防雷结构的防护机理。... 详细信息

为探讨舰船舷侧防雷结构中的液舱设计,采用有限元方法对单层液舱和双层液舱的防雷结构进行水下接触爆炸数值仿真计算。从结构破坏形貌、载荷特性、吸能特性3方面对比了单层液舱、双层液舱防雷结构差异,分析了两种防雷结构的防护机理。结果表明,双层液舱防雷结构比单层液舱防雷结构的防护能力更好,所得成果可为舰船水下舷侧防护结构的工程设计提供参考。

关键词：防雷结构单层液舱双层液舱水下接触爆炸防护能力

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多源激励作用下结构振动响应的试验研究

振动与冲击 2011年第3期30卷 246-251页

作者：王雪仁缪旭弘贾地叶文荣海军装备研究院舰船所 92854部队

多个振动源激励是船舶等复杂结构振动响应的显著特点,相应的规律研究具有重要意义。发展了多源激励条件下结构振动响应的试验测量方法,并应用于不同圆柱壳体结构振动特性测量试验。测量结果表明:相位对结构的振动响应和激励源间的耦合... 详细信息

多个振动源激励是船舶等复杂结构振动响应的显著特点,相应的规律研究具有重要意义。发展了多源激励条件下结构振动响应的试验测量方法,并应用于不同圆柱壳体结构振动特性测量试验。测量结果表明:相位对结构的振动响应和激励源间的耦合关系影响较大,局部频率下结构的振动响应存在较大的非线性。激励源不相关时,振动响应测量结果与有限元预测结果吻合较好,初步验证了测量方法的正确性。

关键词：试验研究多源激励振动响应

结构间隙对芳纶纤维增强复合装甲结构抗侵彻性能的影响

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兵工学报 2017年第9期38卷 1797-1805页

作者：李茂侯海量朱锡黄晓明李典陈长海胡年明海军工程大学舰船工程系 91189部队

采用由5 mm厚的前置钢板、60 kg/m^2面密度的芳纶纤维增强复合材料层合板抗弹芯层、10 mm厚的后置钢板构成的夹芯式复合装甲结构,模拟舰船舷侧复合夹芯舱壁结构。根据面板与芯层间有无50 mm的间隙,将复合装甲结构分为无间隙式、后间隙... 详细信息

采用由5 mm厚的前置钢板、60 kg/m^2面密度的芳纶纤维增强复合材料层合板抗弹芯层、10 mm厚的后置钢板构成的夹芯式复合装甲结构,模拟舰船舷侧复合夹芯舱壁结构。根据面板与芯层间有无50 mm的间隙,将复合装甲结构分为无间隙式、后间隙式、前后间隙式3种结构型式。开展了复合装甲结构在质量40 g、最高初速约为1 630 m/s的高速圆柱体弹丸冲击下的抗侵彻性能实验,提出了钢质面板和芳纶纤维增强复合材料层合板芯层的破坏模式,研究了复合装甲结构的抗侵彻机理,对比分析了同一穿甲载荷冲击下3种复合装甲结构的抗弹性能。结果表明:前置面板的破坏模式主要为剪切冲塞;面板与芯层之间的间隙对芳纶纤维增强复合材料板的破坏模式及钢质背板的变形量影响较大、对前置面板影响较小;同一穿甲载荷冲击下,间距的存在有利于复合装甲结构综合抗侵彻性能的提高。

关键词：兵器科学与技术复合装甲结构结构间隙芳纶纤维增强复合材料高速弹丸实验研究

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水雾对舱内装药爆炸载荷的耗散效能试验研究

兵工学报 2018年第5期39卷 927-933页

作者：陈鹏宇侯海量刘贵兵朱锡张国栋海军工程大学舰船工程系 92941部队

为了分析水雾对舰船舱内爆炸冲击波的耗散与衰减作用,通过舱内装药爆炸试验研究方法,在有限空间爆炸舱中心设置爆源,测量并对比在有无喷雾工况下舱内典型位置的壁压和准静态压力。结果表明:在水雾抑爆的舱内爆炸试验中,水雾对舱内爆炸... 详细信息

为了分析水雾对舰船舱内爆炸冲击波的耗散与衰减作用,通过舱内装药爆炸试验研究方法,在有限空间爆炸舱中心设置爆源,测量并对比在有无喷雾工况下舱内典型位置的壁压和准静态压力。结果表明:在水雾抑爆的舱内爆炸试验中,水雾对舱内爆炸载荷的准静态压力和超压峰值削弱作用明显,其中27.5 g梯恩梯爆炸角隅位置的初始冲击波超压衰减率为26.47%,二次反射冲击波波峰值衰减率达到27.27%,准静态压力衰减率达到31.82%;喷雾液滴分布特性相同情况下,随着装药量增加,水雾对冲击波和准静态压力的衰减效果不断降低。

关键词：装药冲击波抑爆水雾超压峰值角隅准静态压力

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一种抗空化翼型修形设计方法

上海交通大学学报 2013年第6期47卷 878-883,888页

作者：邬伟熊鹰海军工程大学舰船工程系 91388部队95分队

为提高水翼抗空化性能,对二维翼型的吸力面外形进行适当改造.通过集成几何参数化技术、面元法和优化算法构建了翼型抗空化优化设计方法.翼型的修形采用在吸力面上设立一段拱弧的方法,并运用三次B样条对翼型进行了参数化表达.在某一工况... 详细信息

为提高水翼抗空化性能,对二维翼型的吸力面外形进行适当改造.通过集成几何参数化技术、面元法和优化算法构建了翼型抗空化优化设计方法.翼型的修形采用在吸力面上设立一段拱弧的方法,并运用三次B样条对翼型进行了参数化表达.在某一工况下,以面元法预报的翼型性能参数作为遗传算法建立目标函数的依据,进行了针对NACA0010翼型上设立拱弧的最佳参数的单一目标和多目标寻优.同时运用雷诺平均纳维艾斯托克斯方法结合RNG k-ε(Re-normalization group k-ε)湍流模型对原翼型及改型的空化流场进行瞬态模拟,对比了气体体积分数云图的差异.结果分析表明.修改的翼型较原型对空化的发展有一定抑制作用,达到了预期目的.

关键词：翼型设计空化三次B样条面元法遗传算法

水下接触爆炸下防雷舱舷侧空舱的内压载荷特性仿真研究

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兵工学报 2017年第1期38卷 143-150页

作者：吴林杰侯海量朱锡陈鹏宇阚于龙海军工程大学舰船工程系海军91832部队装备部

为研究水下接触爆炸下防雷舱舷侧空舱的内压载荷特性,在水下爆炸气泡第1次脉动周期的约3倍时间范围内,利用LS_DYNA软件对水下爆炸气泡与防雷舱舷侧空舱的相互作用过程和舷侧空舱的内压载荷特性进行了仿真分析,并通过模型试验对仿真结果... 详细信息

为研究水下接触爆炸下防雷舱舷侧空舱的内压载荷特性,在水下爆炸气泡第1次脉动周期的约3倍时间范围内,利用LS_DYNA软件对水下爆炸气泡与防雷舱舷侧空舱的相互作用过程和舷侧空舱的内压载荷特性进行了仿真分析,并通过模型试验对仿真结果及分析进行了验证。研究结果表明:伴随着水下爆炸气泡膨胀或收缩,爆炸产物气体从外板破口处流入或流出舷侧空舱,外板也相应地向里凹陷或向外凸出运动;舷侧空舱内部空间被外板花瓣隔成两个区域,舷侧空舱的内压载荷在花瓣前面和花瓣背面具有不同特性;采用有限元方法评估舷侧空舱外板的最大破坏程度时,可将计算时间取为气泡第1次脉动周期的5%.

关键词：兵器科学与技术水下爆炸防护结构载荷特性气泡仿真

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潜艇六自由度空间操纵运动直接数值预报

船舶力学 2021年第12期25卷 1635-1647页

作者：周广礼杜度高霄鹏欧勇鹏 92578部队北京100161 海军工程大学舰船与海洋学院武汉430033

在潜艇设计初步阶段,高效可靠地评估其操纵性能具有重要意义。本文以DRDC-STR潜艇模型为研究对象,基于RANS方程及整体动网格技术,构建了潜艇六自由度空间操纵运动CFD直接预报方法,该方法中螺旋桨及舵水动力通过Star CCM+中的自编程序接... 详细信息

在潜艇设计初步阶段,高效可靠地评估其操纵性能具有重要意义。本文以DRDC-STR潜艇模型为研究对象,基于RANS方程及整体动网格技术,构建了潜艇六自由度空间操纵运动CFD直接预报方法,该方法中螺旋桨及舵水动力通过Star CCM+中的自编程序接口,以数值计算时间步长为更新间隔,实时作用于艇体上,极大地提高了计算效率。为验证文中方法的可行性,以加拿大国防发展与研究中心提供的潜艇操纵数值仿真模型作为参照,分别应用两种方法开展了空间螺旋及垂直面Z形的计算,仿真模型中的大部分水动力系数来源于该机构数十年的风洞与水池试验。对比结果表明,基于两种方法获得的潜艇运动时历曲线吻合较好,验证了文中方法的可行性。此外,通过CFD数值方法还可获得潜艇运动过程中的粘性流场细节信息,可为潜艇设计提供有力的支撑。

关键词：潜艇直接CFD模拟基于参数仿真空间螺旋运动垂直面Z形运动

基于矩形凹槽结构的泵喷推进器梢部流动控制效果研究

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中国造船 2021年第3期62卷 70-84页

作者：叶金铭孙大鹏史宝雍海军工程大学舰船与海洋学院武汉430033 91697部队青岛266000

针对泵喷推进器梢部流动引起的梢隙空化和梢涡空化,在导管内壁开设一定数量的轴向矩形凹槽。基于计算流体力学软件STAR-CCM+进行数值模拟,分析凹槽结构对梢部端面压力、梢涡涡核压力、梢涡强度和水动力性能的影响。计算结果显示,矩形凹... 详细信息

针对泵喷推进器梢部流动引起的梢隙空化和梢涡空化,在导管内壁开设一定数量的轴向矩形凹槽。基于计算流体力学软件STAR-CCM+进行数值模拟,分析凹槽结构对梢部端面压力、梢涡涡核压力、梢涡强度和水动力性能的影响。计算结果显示,矩形凹槽结构增大了梢部端面压力和梢涡涡核压力,减弱了梢涡强度,可以推迟梢隙空化和梢涡空化发生,而且对推进效率的影响较小。这项研究结果为泵喷推进器的减振降噪提供了新的途径。

关键词：梢部流动梢隙空化梢涡空化矩形凹槽减振降噪

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基于性能退化的产品组合维修策略优化分析

系统工程理论与实践 2018年第4期38卷 1035-1042页

作者：阮旻智李大伟张志华海军工程大学舰船与海洋学院武汉430033 解放军91550部队91分队大连116023

为准确掌握产品性能退化规律，合理安排维护与视情修理组合的维修活动，根据维护条件下产品的性能退化过程，利用累积失效理论，分析产品的性能退化特点．建立基于复合泊松过程的产品性能退化模型，并对水泵转子的失效规律进行了拟合，... 详细信息

为准确掌握产品性能退化规律，合理安排维护与视情修理组合的维修活动，根据维护条件下产品的性能退化过程，利用累积失效理论，分析产品的性能退化特点．建立基于复合泊松过程的产品性能退化模型，并对水泵转子的失效规律进行了拟合，验证了模型的有效性．建立了定期维护与视情修理组合的维修活动概率模型，给出了失效风险的解析表达式．以长期运行条件下产品费用率为目标，失效风险为约束，确定了组合维修策略优化模型．通过对平台惯性导航系统进行数值分析，优化结果能够有效地延长工作时间，实时控制失效概率，使产品具备较高的安全等级，避免失效带来的不利影响，降低了维修费用．

关键词：维修策略性能退化概率模型复合Poisson过程优化求解