航态对大型船舶甲板气流场的影响

在船舶气流场的研究中,对气流场涡量的研究尚不充分。针对目前尚缺乏大型船舶甲板气流场总体评估方法的现状,提出气流场涡量及涡量离散度的评估方法,并基于纳维—斯托克斯方程及FLUENT软件对大型船舶甲板气流场进行数值计算,选取气流场若干横截面,计算各截面涡量,进而得到甲板气流场涡量总体情况,对比分析大型船舶在不同横倾角度下气流场分布情况及涡量、涡量离散度的变化,综合评估大型船舶甲板飞机起降、其他甲板作业情况以及大型船舶的总体性能。     

基于频率采样方法的FIR甲板运动补偿器设计

航空母舰甲板垂向运动是舰载机高海况着舰误差的主要因素,为提高舰载机在高海况下的自动着舰精度,自动着舰系统采用甲板运动补偿器根据甲板垂向运动生成补偿指令,以驱动舰载机精确跟踪甲板运动,从而减少着舰误差。常规甲板运动补偿器在补偿频率范围内虽然可以实现预期补偿效果,但在补偿频率范围外存在高增益区域,对甲板运动中的高频分量起放大作用,并且将其混入生成的补偿指令中,会对舰载机飞行安全产生影响。为在有效补偿的同时减少对甲板运动高频分量的放大作用,通过对舰载机自动着舰系统的频率响应按频率进行采样,设计出离散甲板运动补偿器频率响应,采用频率采样法设计数字式有限冲击响应(FIR)甲板运动补偿器。仿真结果表明:所设计的基于频率采样方法的FIR甲板运动补偿器在有效补偿由甲板运动引起的舰载机着舰误差的同时,可有效降低甲板运动高频分量的影响,提高着舰精度。     

海上短波远程通信链路仿真预测

采用ICECAP高频传输预测软件对海上舰船与岸基多台站之间的短波远距离通信电路进行仿真分析,计算了最高可用频率、信噪比和舰载鞭状天线的场强分布,分析了天线的场强覆盖,在满足信噪比的要求及频率低于MUF的条件下,计算出场强中值大于接收机灵敏度的台站个数,形象地描述了海上短波远程通信过程。     

舰载武器系统内部射频综合场数值仿真

舰船的射频环境最为恶劣,配用于武器系统内部的电爆装置作为初始能源和最为敏感的元器件,有可能在其安装、维护与使用过程中因吸收周围的射频能而产生误动作.舰船的射频场大多是多场源的综合作用,本文对2场源天线作用下舰载武器系统内部的射频场进行了数值仿真,并比拟仿真结果作为实验条件对某典型舰用电爆装置进行了射频干扰敏感度试验.试验结果表明,该射频环境对电爆装置极具威胁.     

舰载平面阵天线布置中的电磁兼容性问题及控制措施

以平面阵天线为射频集成系统的典型研究对象,从电磁兼容性层面分别研究平面阵天线装舰的电磁特性、平面阵天线与传统离散天线装舰布置方式的区别,以及平面阵天线间主要的电磁干扰耦合方式。分析并提出阵面天线的应用将使得高场强分布由离散的舰面分布,改变为集中分布并向高空间发展,呈现出立体分布特性;改变原来天线的隔离度特性,将产生新的强近场环境的电磁干扰特征,对舰载天线和电子设备的优化布置产生重大影响。为解决平面阵天线带来的新问题,必须突破的关键技术将涉及辐射源、耦合途径和敏感设备的电磁分析、建模和试验验证等方面,电磁分析需要计入舰船物理环境和天线布置状态的影响。同时,在平面阵天线的优化布置尚无相关标准可依的情况下,可以先通过试验获取不同条件下天线间隔离度数据作为参考,并通过抑制表面波传输等手段进一步控制电磁兼容性。此外,还需加强对上层建筑的空间和频谱的管理,防止各平面阵天线间的相互干扰。     

舰船气流场数值仿真对模型处理的敏感性分析

分别以国际通用简化载机护卫舰模型(SFS)和美国航母模型为对象,通过舰船气流场数值模拟对舰岛几何简化(不同形状)、边界层的处理等敏感性进行了研究分析,得到的主要结论为:舰船整体气流场特征对舰岛(舰桥)的几何简化(形状)不敏感,除在风向方向,舰岛后方的有限区域内气流场特征有所不同外,其他区域流场特征基本不变。对于护卫舰的飞行甲板关注空域、航母后方的着舰路径空间点位置,舰岛的几何简化(不同形状)对这些区域流场特征的影响可以忽略。舰船整体气流场特征对舰船壁面边界条件的处理方式也呈现不敏感特性,对于非结构网格,近壁区网格无须采用菱柱形网格,y+在o(10)~o(1 000)范围内均得到了基本一致的结果。由于舰船整体气流场特征对边界层的不敏感性,建议采用无粘假设对舰船整体气流场进行数值仿真。     

舰载飞机发动机尾流场数值模拟

为了解舰载机在飞行甲板起飞时发动机尾喷流被喷气偏流板偏转后的流场分布情况,以国外某型舰载机和喷气偏流板为研究对象,采用三维雷诺平均Navier-Stokes方程、[k-ε]湍流模型和离散坐标模型（DO模型）,借助计算流体动力学（CFD）技术对该舰载机起飞时的尾流场进行了三维数值模拟,空间上采用二阶迎风格式进行耦合求解,时间上采用显式Runge-Kutta方法进行迭代推进,直至流场收敛。结果表明：喷气偏流板对尾流场起到了很好的偏转作用,尾喷流对喷气偏流板背部区域的设备和人员几乎没有影响;尾流场中的高温高压气流主要分布在喷气偏流板与喷口之间的区域,在起飞作业过程中,舰面工作人员和设施要避免进入该区域。所得结果从理论上证明了该喷气偏流板的设计方案能满足舰载机起飞的需求。     

基于数值仿真和TOPSIS的舰船甲板流场质量分析

为了能够较便捷的对舰船甲板气流场进行评价,本文在数值仿真的基础上采用基于改进优劣解距离法(TOPSIS)对甲板流场进行排序。此外,评估了不同风向和风速条件下的流场,并与数值结果进行比较。结果表明,运用TOPSIS方法对SFS2舰船在不同工况下的流场质量进行优劣排序,可以得到与数值仿真相同的规律;在相同的相对风速下,关键点的侧风风速越大,流场质量越差;TOPSIS法的评估结果与研究关键点位置的选取有关。     

无刷直流电动机和激励器的传导RFI仿真

考虑到自动传导射频干扰(RFI)的技术要求可应用于发动机及其相关的驱动器，在150kHz～30MHz范围内，传导射频辐射的仿真是产品前期设计的一个重要环节，这有多方面的原因。通常，在该频率范围内传导噪声可利用大量抑制元件抑制，如电容和电感。这些元件占用了发动机中的可用空间，也增加了费用。过去，选择大量噪声抑制元件主要是利用试探法和错误的“蛮力”方法。本文介绍的方法利用高逼真度虚拟发动机和驱动模型以及虚拟频谱分析仪对传导射频干扰辐射进行仿真。实验表明在低频范围至10MHz以下，模型可以进行精确的预测。同时提出，当频率更高时如何改进模型。     

承受搁置脚载荷的舰船甲板纵骨设计方法

某些设备搁置在甲板上的搁置脚为金属结构,此时与甲板接触区域压力分布具有不均匀性,直接进行均布载荷作用下的线弹性计算不合适。本文采用有限元软件进行非线性接触计算,通过数据处理,得到甲板纵骨接触力分布规律,即甲板纵骨接触力的分布主要集中在3个部位。在此基础上,建立了三力平衡模型,提出了3个力分别对应的计算公式,并通过多跨梁简化模型验证了其合理性。     

舰用典型电爆装置射频干扰试验研究

舰船的射频环境异常恶劣。电爆装置作为舰载武器系统的始发能源,可能会因吸收周围射频场的能量而发生误动作。利用GTEM模拟舰船射频场环境,对舰用典型电爆装置的射频干扰敏感度进行的试验测试表明：舰船射频环境能够对安全电流较低的电爆装置造成危害。     

水下航行体垂直发射筒口压力场 L/E耦合数值模拟

采用 Lagrange 结构网格和 Euler 流场网格（L/E）耦合的数值仿真方法,对潜射航行器出筒后筒口压力场进行三维数值仿真分析。计算模型考虑海水的横向来流和航行体出筒过程对筒口气泡脉动的影响。仿真计算获得了筒口压力场气泡脉动主要特征,试验与计算的2个主要压力波峰曲线形状基本一致。通过对比计算表明,考虑横向流作用可以有效减少筒口压力场计算偏差。本文的计算方法及结论可为发射筒口压力场分析提供有益指导。     

复杂地形环境中电磁波多径传输建模与仿真

分析各种环境效应的产生原理及其计算方法，在此基础上设计一个通用的雷达及雷达对抗电磁波多径传输仿真系统，用于仿真各种环境效应引起的雷达及雷达对抗电磁波的衰减，该仿真系统具有良好的人机交互界面，通过不同的仿真设置可以满足不同的试验需求，从而可以更灵活地支持雷达及雷达对抗仿真试验。     

用于低磁钢舰艇闭环消磁的船外磁场推算研究

利用实时测量的舰艇内部磁场值推算出外部目标磁场值,然后用外部目标磁场值来决策消磁绕组电流就是所谓的闭环消磁。本文推导了用于低磁钢舰艇闭环消磁的船外磁场推算的表达式,利用具有解析解的均匀磁化实心铁质球体的感应磁场进行了仿真实验。实验结果表明推算数据与理论值几乎完全吻合。在仿真数据中加入高斯白噪声后,推算数据与理论值依然吻...     

射频数字接收机的信道化技术研究

射频数字接收机是数字接收机的发展趋势,信道化技术是现阶段实现射频数字接收机的方法之一,先分析射频数字接收机的主要实现方法,重点对基于多项滤波的射频信道化接收机结构进行分析,并设计实现了一种高效多项滤波射频信道化接收机,仿真验证该结构的正确性和可行性。     

高斯界面反射超声散斑场的数字模拟

针对超声散斑实验方法中误差大、过程繁琐等缺点,提出了采用计算机模拟产生超声散斑场的方法。利用模拟产生的高斯相关随机表面,模拟产生了这类表面在夫琅禾费面上的散斑场。为了和实验产生的散斑场进行对比,建立了超声散斑场接收的实验系统,取与计算模拟相同的参数,获得了实验散斑场。通过对比发现：计算机模拟产生的散斑场强度更大、散斑颗粒更多、对比度更好,更便于分析和研究使用。     

舰艇涡流磁场横摇磁变模拟检测方法研究

在分析舰艇空间位置模拟和地磁场模拟的基础上,提出了一种肌艇涡流磁场横摇磁变模拟检测方法,给出了该方法的模拟方案,包括测磁行车探头基阵布置、磁变状态模拟及舰艇位变模拟等,最后给出了横摇磁变模拟检测方法的测量步骤。     

钛合金Ti-6Al-4V ELI厚板多层多道焊试验与数值模拟

对2块厚度为24mm的Ti-6Al-4VELI厚板进行夹角为171.98°的多层TIG焊接试验,基于SYSWELD软件平台,在焊板两端完全刚性固定的装夹条件下数值模拟计算焊接温度场、应力场和焊接引起的变形.计算结果表明,焊接温度场的变化规律符合实际,焊缝区的拉伸残余应力最大,热影响区的压缩残余应力较大.焊接数值模拟得到的残余应力场与试验测量值能较好地吻合,验证了数值模拟模型的准确性.该数值模拟方法可应用到大深度Ti-6Al-4VELI载人舱强度计算中的焊缝残余应力模拟中.     

超声降解废水机理及空化气泡运动过程数值模拟

阐述了超声降解废水的机理,并根据以体积作为动力学参数的气泡动力学模型进行数值模拟,结果表明,低频下的空化强度更大,更有利于降解过程,而驱动声压和初始气泡大小则存在一个最佳值,同时与传统的R-P方程作了比较,两个模型模拟结果基本一致,表明本文所用模型也适用于对气泡运动过程的模拟.