四面六边透水框架自动同步抛投装置与工艺

针对四面六边透水框架抛投效率低、成本高、准确度低、存在安全隐患等问题,建立四面六边透水框架抛投漂移距离的数学模型,得出抛投高度、水深、水流速度、透水框架阻水面积等参数对漂移距离的影响规律。提出一种大框架、多转轴的空中自动同步脱钩抛投吊具,增加每次抛投透水框架的数量,并采用GPS引导抛投船舶精准定位,对抛投作业过程进行实时控制。结果表明,此种抛投装置可提高透水框架抛投的准确性,且提高施工效率。     

四面六边透水框架体在水流中的沉速和落距试验研究

四面六边透水框架在水面上方抛放后,受重力影响透水框架到达水面时产生初始沉速,入水后受到水下重力与水流绕流阻力的作用,在向水下沉降的同时,还产生顺水流方向的落距。文章通过对四面六边透水框架在水流运动中的受力分析,建立了不同搭接方式和不同抛投方式的四面六边透水框架在不同抛投高度下的沉速和落距公式,并利用水槽试验资料对公式中的参数进行了率定。     

主被动一体化隔振装置设计研究

针对舰艇舱室设备存在的多激励、低频谱振动问题,开展振动主动控制主被动一体化隔振装置研究,为构建基于浮筏隔振设计的主动控制系统奠定了理论和工程基础。首先,基于电磁作动原理初步设计电磁作动器,通过对动子和定子形态及间隙、线圈匝数、倒角形式及大小等进行仿真分析与优化设计;其次,基于COMSOL建模进行电磁特性、发热特性仿真分析;最后,基于浮筏隔振装置隔振、承载及安装需求,设计研制了主被动一体化的隔振装置。试验结果表明:该装置满足次级力源出力特性要求。     

那吉航运枢纽二期截流水力学模型试验

通过1∶50局部定床正态模型,对二期明渠截流龙口水力特性、戗堤的抛投进占、截流对通航的影响进行了试验。试验表明二期截流工程具有龙口流速大、落差较大、水深较浅的特点;采取护底加糙同时上游角按45°抛投进占方法可有效地减少抛投强度和大块石的用量。     

超空泡航行器流体动力仿真

利用超空泡技术来突破水下航行器的速度屏障.超空泡航行器在水下运动时,其大部分表面被超空泡包裹,构成了一种新的流体动力布局,运动模式完全不同于常规航行器,其受力状态也极其复杂.为了进一步分析超空泡流场中航行器受力特性,先描述了超空泡形态,分析影响超空泡变形的主要因素,然后对超空泡流场中的航行器出现的流体动力进行分析,并且对流体动力进行线性处理.本研究结果有利于航行器运动特性分析.     

微小型潜器空间运动建模与仿真(英文)

对自主式潜器空间运动进行精确建模和仿真对研究其操纵和控制特性有重要意义,本文以开发的"MAUV-Ⅱ"微小型潜器为对象,基于动量定理和动量矩定理建立了潜器空间运动的非线性数学模型,将潜器受力分解为各个模块并表达为矩阵形式.在运动非线性数学模型的基础上,结合虚拟现实技术建立了运动仿真系统,针对所研究潜器的特点,采用S面控制方法对此"MAUV-Ⅱ"水下运动的艏向控制和深度控制进行了仿真研究,同时进行了基于目标规划的长距离航行仿真试验.仿真结果反映了潜器具有较好的空间操纵性能,也验证了控制软件的可行性和可靠性.     

新型AUV转舵机构设计与试验

在微特航行器领域,受尾部空间限制,航行器无法使用常规舵机驱动舵片的方法进行操控。针对这一技术难题,本文提出一种电磁推杆式AUV转舵机构,较好地利用了航行器尾部锥形空间,并采用非对称结构实现了横滚控制。在配装A尺寸航行器平台后,项目团队针对该机构进行了湖试试验,验证了操控方法的可行性。     

长初级短次级六相直线感应电动机数学模型分析

基于大功率直线推进的特殊要求,设计了一种新型长初级短次级六相直线感应电动机,介绍了六相直线感应电动机的绕组结构。在此基础上,推导了六相长初级短次级直线感应电动机数学模型,分析了由电机各相端部绕组空间相对位置决定的六相直线感应电动机端部漏感的不对称规律,并与多相旋转电机端部漏感的规律进行了对比。建立了仿真模型,对电机的电磁性能进行计算。     

筒形大力值惯性式电磁作动器优化及性能分析

作动器是主动控制的重要动力部件,用于船舶推进轴系主动控制的作动器对低频范围的输出力值有较高要求。本文以电磁作动器为研究对象,建立动力学模型,利用Ansoft Maxwell对该电磁作动器进行磁路优化分析,确定该电磁作动器具有最优磁路尺寸。通过电磁作动器仿真计算得到的电磁力大小与实际测试出的电磁力大小基本相等,证实该电磁作动器建模仿真方法的正确性。得到电磁作动器的最佳频率输出范围,说明电磁作动器具有低频大力值输出的特点。该作动器的优化方法及性能分析为船舶推进轴系等结构的低频大力值主动控制提供了理论及技术支撑。     

大深度浮力驱动式水下运载器的浮潜运动研究

基于模型试验,对大深度浮力驱动式水下运载器的上浮运动进行研究与分析,基于数值仿真,提出大深度浮力驱动式水下运载器浮潜运动的快速预报方法,并将预报结果与模型试验结果进行对比,证明快速预报方法的准确性。使用快速预报方法,针对水下运载器比重变化、流体密度变化、水下运载器初速度以及水流扰动4种因素对浮潜运动的影响进行研究.此外,对水下运载器作六自由度运动时所受的水动力进行计算,为后续的六自由度运动预报和研究提供基础。     

基于遗传算法的六自由度舰船运动模拟器的参数优化

本文首先分析了六自由度舰船模拟器运动机构各结构参数对作动器行程和受力的影响,以作动器的行程和受力的线性加权和作为目标函数,采用遗传算法对运动机构进行了优化,优化得出的运动机构结构合理,为模拟器运动性能的实现提供了保证。     

关于完善海南海区小型钢质航标船舶作业功能的思考

小型钢质航标船舶主要负责辖区灯浮标日常巡检,更换灯器、电池和太阳能板等任务,文中结合海南海区小型钢质航标船舶现状,对其作业功能的局限性进行了分析,提出增配小吊机和沉石抛投装置的建议,以拓宽和完善该类船舶作业功能。     

电力推进变压器对高频电磁噪声抑制方法研究

船舶电力推进变压器次级接有大量的高频开关设备,所产生的高频电磁噪声通过变压器的分布电容传递到初级的电网中,污染船舶电力系统。本文通过对高频电磁噪声传递路径和电力推进变压器分布电容的分析,提出了噪声抑制的方法,并通过有限元仿真和试验验证抑制方法的正确性。     

基于有限元仿真的水下航行器静电场影响因素分析

基于有限元方法和电极动力学理论,对水下航行器腐蚀静电场进行仿真模拟,考察了水下航行器的静电场分布特性,并对海水电导率和辅助阳极数量、位置及输出电流强度等多种影响因素进行对比分析,为基于电磁建模的舰船静电场特征分析和隐身优化设计提供理论参考。     

浅海中影响运动舰船轴频电磁场的因素

舰船轴频电磁（EM）场可应用于新型鱼水雷武器引信,运动舰船轴频电磁场建模可通过运动的垂直时谐偶极子实现.本文通过运动垂直时谐偶极子在浅海环境下产生的电磁场的研究分析了不同影响因素对舰船轴频电磁场的影响.运用基于汉克尔变换式的FFT变换算法对偶极子所得到的电磁场解析式进行了数值模拟,模拟得到了不同影响因素下舰船轴频电磁场的仿真结果.     

基于Matlab的AUV近水面运动模型的建立与仿真

该文运用矢量方法对自主式水下航行器(AUV)近水面的六自由度运动方程进行了推导，得到了一个适于在Matlab环境中仿真的高度矢量化的空间运动模型，并用在Matlab的仿真工具箱Simulink中建立的AUV近水面的六自由度运动仿真模块对AUV的近水面运动进行了仿真，在此基础上分析了波浪力对AUV的影响。该模型的建立和仿真为AUV近水面的稳定性分析和控制系统的设计提供了便利的工具。     

电磁轨道炮后坐诸元与反后坐装置设计

电磁轨道炮发射电磁炮弹时会对后坐部分产生电磁反作用力。电磁反作用力的存在会使后坐部分后坐。电磁轨道炮的后坐过程可分为2个运动时期。自由后坐运动时期可得出后坐部分的最大后坐速度和初始后坐行程。惯性运动时期得到的最大后坐运动行程是合理设计反后坐装置的直接依据。依据后坐微分方程对反后坐装置进行了设计研究,给出了0°和60°射角时反后坐装置的设计结果。对电磁轨道炮反后坐装置研究具有一定的参考价值。     

通气超空泡形态及视景仿真研究

超高速航行器在水下运动时,其大部分表面被超空泡包裹,构成了一种新的流体动力布局,运动模式和运动特性完全不同于常规水下航行器。为了分析超高速水下航行器运动的稳定性,本文对超空泡生成机理进行研究,给出描述超空泡形态的数学模型,得到不同影响因素作用下超空泡形态的变化规律。为验证超空泡实时生成效果和超高速水下航行器运动过程各种动作功能,采用Vega Prime构建三维虚拟环境,在此基础上设计超空泡视景演示系统,通过ADI仿真系统实时解算超空泡和水下航行器运动数据来驱动超空泡视景系统,逼真地演示超空泡动态生成过程以及水下航行器高速运行轨迹和"空泡+航行器"的相对运动关系等关键技术。     

四面六边透水框架群抛施工工艺

针对混凝土四面六边体透水框架人工抛投存在的抛投不均、安全风险大等问题，结合长江中游荆江河道航道整治工程实例，对四面六边透水框架投抛施工工艺进行研究，设计了专用抛投吊架。施工采取群抛技术，更加有力地控制了透水框架的落水点，定位精准、抛投均匀，同时避免了传统施工中出现的人员或甲板作业，大大降低了施工过程中的安全隐患。     

通气超空泡形态及视景仿真研究

超高速航行器在水下运动时,其大部分表面被超空泡包裹,构成了一种新的流体动力布局,运动模式和运动特性完全不同于常规水下航行器。为了分析超高速水下航行器运动的稳定性,本文对超空泡生成机理进行研究,给出描述超空泡形态的数学模型,得到不同影响因素作用下超空泡形态的变化规律。为验证超空泡实时生成效果和超高速水下航行器运动过程各种动作功能,采用Vega Prime构建三维虚拟环境,在此基础上设计超空泡视景演示系统,通过ADI仿真系统实时解算超空泡和水下航行器运动数据来驱动超空泡视景系统,逼真地演示超空泡动态生成过程以及水下航行器高速运行轨迹和“空泡+航行器”的相对运动关系等关键技术。