声发射检测的应用

声发射检测技术是始于20世纪60年代,目前已逐步发展成为一种无损检测方法,并被广泛应用。文章通过对高压气瓶的声发射检测实例,介绍了使用声发射检测仪监测气瓶水压试验的实验过程及实验方法,加载试验过程中的声发射监测和信号采集、声发射数据的分析和信号源的分类等,并对试验中所发现的问题进行了讨论。最后展望了声发射检测技术的应用前景。     

潜艇垂直发射导弹过程中的不确定因素对操纵控制的影响

潜艇在导弹垂直发射过程中所受的激变力十分复杂,包括导弹弹射出筒的发射反力、高压燃气溢出造成的负压区、导弹出筒与海水灌冲发射筒造成的失重与超重等.在实际发射过程中,这些激变力的大小及其时间特性都具有一定的随机性,因而成为在一定范围内变化的不确定因素.结合潜艇空间运动方程,建立潜艇垂直发射导弹过程的仿真模型,根据数值仿真计算结果,分析不确定因素对导弹发射及潜艇状态挽回控制过程的影响.     

潜艇水压平衡式发射装置内弹道仿真建模

通过对潜艇水压平衡式发射装置工作原理的分析,基于发射装置各部分之间的联立关系,建立了发射装置发射气瓶及发射阀部分、活塞组件部分、发射管武器部分等各子系统的数学模型。应用Simulink对潜艇水压平衡式发射装置武器发射内弹道的全过程进行仿真研究,Simulink仿真结果与武器发射的实际情况相符合,表明数学模型的可行性和正确性。所建仿真模型可用于潜艇水压平衡式发射装置内弹道的动态分析及相关问题研究。     

潜艇武器发射系统发射控制阀三维流场数值仿真

发射控制阀是水下鱼雷发射系统的重要部件,其流量特性决定了鱼雷发射内弹道及相关的发射系统瞬态特性.基于可压缩流体力学控制方程和k-ε湍流模型,运用商用计算流体力学软件Fluent对发射控制阀的内部流场进行了数值模拟,得到了控制阀内部流场规律.所获得的数值模拟结果可为进一步研究水下武器发射气动系统的振动与噪声特性提供参考.     

潜艇垂直发射导弹过程中的不确定因素对操纵控制的影响

潜艇在导弹垂直发射过程中所受的激变力十分复杂,包括导弹弹射出筒的发射反力、高压燃气溢出造成的负压区、导弹出筒与海水灌冲发射筒造成的失重与超重等。在实际发射过程中,这些激变力的大小及其时间特性都具有一定的随机性,因而成为在一定范围内变化的不确定因素。结合潜艇空间运动方程,建立潜艇垂直发射导弹过程的仿真模型,根据数值仿真计算结果,分析不确定因素对导弹发射及潜艇状态挽回控制过程的影响。     

爆炸冲击载荷下高压气瓶及其管道系统抗冲性能优化方法研究

本文研究水下非接触爆炸冲击载荷下高压气瓶及其管道系统冲击响应动力学建模、计算方法及减振系统优化设计方法。首先通过缩聚梁建模方法建立了某高压气瓶及其管道系统动力学计算模型,使用动态设计分析方法分析该系统承受冲击载荷时的动响应特性。为实现高压气瓶及其管道系统优化设计,基于ISIGHT软件搭建优化平台,通过二次序列规划等优化算法,对高压气瓶及其管道系统多个隔振器刚度进行组合优化设计,提高了高压气瓶及其管道减震系统的缓冲抗冲隔振能力。     

气动不平衡发射装置发射水雷内弹道特性

布雷是潜艇的主要作战使命之一。潜艇发射水雷通常依附于鱼雷发射平台,发射过程中常常伴随着许多不确定性,由于鱼雷与水雷在物理尺度及动力装置上的差异性,在发射过程中存在着较大的差异性,实现安全隐蔽发射更具复杂性,特别是发射开关的运动特性对发射时的安全性影响特别显著。本文基于气动不平衡式发射装置的基本特点,通过弹道建模并利用Simulink软件建立了弹道仿真平台,重点研究了发射气瓶状态参数和发射开关运动特性对弹道参数的影响,获得了弹道仿真结果。     

多类型舰载武器共架发射弹位选择策略

多类型舰载武器共架发射必须解决多武器之间的发射协调问题,弹位选择是协调各武器控制台选择武器安全空域的重要环节.在分析影响弹位选择因素的基础上,提出了弹位选择的一般原则和方法步骤,通过算例验证了弹位选择结论,指出了在弹位选择的过程中共架发射系统与武器控制台之间的关系,对解决多类型舰载武器发射协调问题有一定借鉴意义.     

美国海军阿雷.伯克号驱逐舰开口结构试验发射

火炮或导弹发射期间，军舰要受到极强的冲击波作用如：高压、噪声、温度、气体和碎片。这些武器发射对船体结构，人员安全和作战性能可能会产生严重的影响。美国海军结构试验发射项目用来区分、量化、改正与武器冲击波作用相关的问题。结构试验发射的作用就是用来验证建造规范书和设计是否恰当，以确保不会因不正确的设计、建造和安装安全问题。这些测试还为未来的舰船设计提供研究规范用的数据。     

舱内气体爆炸载荷下CNG运输船货舱结构动态响应研究

压缩天然气(CNG)运输船是以高压气瓶的形式进行天然气运输的一种新型船舶,在长时间的运输过程中有可能会因各种不良因素引发气体爆炸,从而对船舶结构构成威胁.文章针对世界上第一艘CNG运输船,开展了在舱内气体爆炸载荷作用下的货舱结构动态响应研究.根据该船特点确定了风险源、爆源位置和泄露量,应用MSC.PATRAN/DY-TRAN软件进行了有限元仿真计算,分析比较了舱室中不同结构的应力、变形和吸能状况.得出了舱内气体爆炸载荷下最危险的工况,并对此工况提出了相应的结构加强方案.     

某轮空压机排气温度过高的故障分析

阐述了某内河船舶主空压机在工作过程中出现的低压级排气阀敲击,排气温度过高的事故。通过故障分析和维修,供内河船舶的维修保养参考借鉴。     

舰艇编队防空火力分配多准则微分对策模型研究

火力分配是舰艇编队防空作战指挥决策的关键环节。随着现代高技术在军事领域的应用,对防空作战指挥的实时性和高效性提出了更高的要求。为保证编队指挥员及时作出科学的决策,必须建立贴近现代战争实际的火力分配模型。文章针对舰艇编队防空作战的特点,利用微分对策理论,建立了多种优化准则下的火力分配模型,构建了相应模型的逐点拉格郎日函数求解方法,并设计了模型的迭代求解过程。     

MARK III 型LNG模拟舱结构安全评估及优化设计研究

液化天然气（Liquefied Natural Gas）运输船的建造技术复杂，货物维护系统（Cargo Containment System） 种类繁多，船上 LNG 常采用低温高压的储藏方式，该方式对储舱结构强度以及货物维护系统的 变形要求非常高。本文采用有限元方法， 对根据行业规范设计的 MARK III 型 LNG 模拟舱结构进行结构 强度安全性评估，并在满足 LNG 模拟舱结构承载能力要求的基础上，对 MARK III 型 LNG 模拟舱进行结 构优化设计研究，为今后 MARK III 型 LNG 运输船的船体结构设计和优化提供可靠的技术支撑。     

船舶高压空气复杂管网放空计算与试验

采用理论分析、仿真计算和试验测量相结合的手段,对现有高压空气放空质量流量计算方法进行评估.首先分析传统计算方法的根源和适用模型,并在计算程序中增加对亚音速流状态的计算.然后用Flowmaster软件对与船舶接近的主要高压放空工况进行建模计算.最后首次采用科氏力质量流量计测量了这几种放空工况的真实质量流量.对3种方法的结果分析表明:科氏力质量流量计可用于可压缩流高速流动工况的试验测量,采用Flowmaster计算出的质量流量曲线能更加接近试验测量曲线.     

某型压力筒的压力控制系统设计与仿真

压力筒是实验室用于模拟深海压力的专用设备。针对1个容积为6 m3压力筒的压力控制特性要求,提出了开关阀和调节阀的复合控制策略,以满足压力控制的快速性要求和稳态控制工况下的高精度要求。在利用AMESim仿真软件建立系统的半实物仿真模型的基础上,对控制策略进行了仿真研究,证明了压力控制系统的可行性,为工程应用提供了理论支持。     

常压燃料电池系统膜增湿器与焓轮增湿器性能比较

为比较用于大功率燃料电池系统的膜增湿器和焓轮增湿器性能,基于一维扩散方程建立了膜增湿器性能分析模型,基于表面扩散方程建立了焓轮增湿器性能分析模型,模拟了各操作参数对二者性能的影响,模拟结果与实验数据符合良好。分析表明,低空气流量、高进气温度和高转轮转速有利于提高焓轮增湿器表面扩散系数,膜增湿器内水含量梯度随空气流量增加而减小并在进气温度约40℃时达到最小值;焓轮增湿器动态响应能力优于膜增湿器。     

Planning vessel air emission regulations compliance under uncertainty

In this paper we consider the reduction of air emissions from vessels when uncertainty is taken into account. Uncertainty in the reduction effects of the different existing air emission controls is currently high and makes their selection for vessel emission regulations compliance a challenging process. We develop a two-stage stochastic optimization model that addresses this uncertainty. The model’s objective is to plan the installation of air emission controls over a specified time horizon for a vessel to comply in the most cost-efficient way with the air emission regulations. The uncertain reduction effects of the controls are modelled by a set of scenarios. The approach is applied to a case study with real data. The solution exposes the important impact of uncertainty on this problem, especially on the SO _X reduction, while the CO₂ reduction plan seems in this case not affected by uncertainty.     

静压下球形空腔吸声覆盖层的建模与性能分析

基于声波垂直入射下的二维理论,利用COMSOL软件建立球形空腔吸声覆盖层单元模型,得到了在空腔受压变形基础上直接进行声学性能计算的耦合模型,避免了以往根据变形量重新建模带来的误差,并与静压下穿孔率的理论公式进行对比,验证了模型的有效性;利用所建模型分析了静压下球形空腔的吸声性能,并比较了内部气压对空腔变形和吸声系数的影响。结果表明：随着静压的增大,峰值上移频带展宽,更显著的是吸声效果总体变差;内部气压使得空腔变形量减少、低频吸声效果有所提高。     

风帆助航渔船的稳性及经济性分析

风帆助航是船舶节能减排的重要途径。本文以1条鱿鱼钓船作为研究对象,根据该船的特点选择NACA0006型帆和圆弧型帆作为辅助风帆,然后利用Fluent软件建立所选风帆模型,对这2种风帆的空气动力性能进行数值模拟计算。根据软件的计算结果估算风帆助航时鱿鱼钓船的每年节油量以及所减少的二氧化碳排放量。通过对风帆助航鱿鱼钓船的稳性进行计算分析,可以确定只要合理地安装和操作风帆,风帆助航渔船是能满足稳性要求的。     

潜艇水下动力抗沉技术研究

潜艇水下动力抗沉技术是提高潜艇生命力的重要措施。阐述了国内外潜艇水下动力抗沉技术发展现状,重点探讨了高压气吹除技术的模型和肼吹除技术的原理,并且举例说明高压气吹除技术对潜艇水下动力抗沉具有良好的效果。最后与高压气吹除相比较,结论得出肼吹除技术也具有很好的应用前景。