舰艇沉没概率解析计算模型

对影响沉没概率计算的要素进行分析,给出沉没概率的解析计算模型;然后,对解析计算模型的2个关键问题,即水密区破损概率计算模型和沉没判据模型进行了研究。考虑到武器炸点在三维方向上分布是独立的,建立了水密区破损概率计算的解析模型。分析舰艇沉没的判据指标,并建立基于支持向量数据描述的沉没判别算法。最后,使用此解析计算模型对某船模的沉没概率进行了计算,该算例说明了此解析模型的准确性。     

气泡动力学数值模型的稳定性研究

基于势流假设,建立气泡动力学数值模型,并开发计算程序.系统地分析了不同模型、不同单元类型的计算精度,以及网格划分、时间步等因素对计算结果的影响,验证了本文数值模型的收敛性,并在计算过程中分析了动能、势能及总能量随时间的变化.为考核文中建立的气泡动力学计算模型的有效性,分别将轴对称模型及三维模型与Rayleigh-Plesset气泡模型的精确解及实验数据、实验照片进行了对比分析,分析表明,计算结果与Rayleigh-Plesset模型及实验数据吻合很好,表明文中建立的计算模型是可行的、有效的.并分析了气泡在重力场中的运动特性.     

潜艇受撞数值仿真的附加质量模型

潜艇受撞有限元数值仿真计算时需要考虑流—固耦合作用的影响,可以直接采用流-固耦合模型计算,但需要花费巨大的计算时间,也可以采用附加质量模型,在不影响计算精度的前提下,可以大大减小计算时间,提高计算效率.文中分别采用增加密度和增加质量点单元质量的方法建立了两种潜艇受撞的附加质量模型,并进行了有限元数值仿真计算,通过与流—固耦合模型计算结果对比、分析,表明采用后一种方法建立的附加质量模型与流—固耦合模型的仿真计算结果比较接近,可作为潜艇受撞有限元数值仿真的计算模型.     

一种基于磁偶极子模型的铁磁体近场计算方法

为计算铁磁体的感应磁场,在普通磁偶极子模型的基础上,结合微元的思想,研究了微元磁偶极子模型的计算方法,推导出了空间任一点感应磁场值的精确表达式.弥补了普通磁偶极子模型不能精确计算近场源点磁场的不足.分别用普通磁偶极子模型和微元磁偶极子模型计算了圆柱形铁磁体的感应磁场,结果表明,微元磁偶极子模型计算感应磁场精确度较高,可应用于工程实际.     

基于ANN的船舶电力系统脆性评估

为提高船舶电力系统脆性分析和简化计算步骤,以及提高船舶电力系统脆性计算速度,提出基于人工神经网络(ANN)负荷削减模型,该模型不需要在线计算船舶电力系统中的故障潮流计算和负荷削减计算。为说明基于人工神经网络负荷削减模型的精确性,又引入了基于直流潮流的线性规划模型,对船舶电力系统进行脆性计算。利用这2种脆性评估模型对实例中的船舶电力系统脆性分别进行计算,验证了基于人工神经网络(ANN)负荷削减模型的可行性和有效性。     

固定式起重机荷载作用下扶壁码头结构内力计算研究

为了研究在固定式起重机荷载作用下的扶壁式码头结构内力计算方法,文章使用ANSYS建立了三维有限元模型,利用有限元模型计算出扶壁结构立板和底板应力,进而计算出板的弯矩。将立板与底板弯矩和规范计算值对比,根据有限元模型计算结果,对立板和底板不同方向的弯矩提出了新的简化计算模型。在固定式起重机荷载作用下,立板与底板的内力与规范的计算方法差距较大,而采用文章中提出的新的简化计算模型差距较小。     

考虑多因素的沿海双向航道通过能力计算模型构建

为了提高沿海双向航道通过能力计算精度,考虑风、流,以及驾驶员人因分析等多因素,引入停船视距、排队论等理论,构建航道通过能力计算模型。利用停船视距优化藤井船舶领域模型,精确计算航道交通容量;根据交通容量计算结果,综合船舶到达规律、种类分布等特征,运用排队论模型求取航道通过能力。用典型双向航道和繁忙水域双向航道实例对比分析该模型与传统通过能力计算模型的计算结果。结果表明,与传统计算模型相比,在沿海双向航道环境中,该模型计算结果与航道实测数据更为贴近,误差小,有较好的实用性和精确性。     

水下爆炸数值仿真

基于MSC.Dytran软件,通过一维球对称数值仿真模型,模拟了水下爆炸冲击波传递以及第一次气泡脉动过程,其计算结果与经验公式计算结果吻合较好,在此基础上讨论了网格划分方式、网格密度以及计算区域大小对计算结果精度的影响.通过一维模型与三维模型数值计算结果的对比,论证了基于一维球对称数值仿真模型,通过Remap映射技术进行三维模型数值仿真的计算方法.该方法在保证计算精度的同时较大地提高了计算效率,具有较强的工程应用价值.     

基于高性能平面二维水流数学模型的计算效率研究

针对高性能平面二维水流数学模型,分别开展了基于单机多核处理器(CPU)和显卡(GPU)的并行化研究,旨在提高模型计算效率。以长江下游福姜沙水道为例,对并行后模型的可靠性和计算效率进行评估,结果表明:采用两种并行模式后,模型计算结果与串行结果一致,可靠性好,且计算效率有所提高,特别是采用GPU并行模式后,模型计算效率提高6.7倍以上,大大缩短了模型计算周期。     

三种湍流模型对导管螺旋桨空化性能计算的比较

借助CFD软件,采用Rayleigh-Plesset空化模型和三种湍流模型对导管螺旋桨进行不同空化数条件下的空化性能计算,通过与试验数据对比,分析不同湍流模型、不同空化数对计算结果的影响。分析结果表明:k-ω模型计算更加稳定,更加容易收敛,精度也相对较高,因而与k-ε模型和RNG k-ε模型相比更适于对导管螺旋桨的空化性能进行计算;在空化数或进速系数较小的条件下,空化相对较剧烈,计算的相对误差较大,需要采用更加精确的空化模型或通过进一步提高网格质量来提高计算精度;另外,与k-ε模型和RNG k-ε模型相比,k-ω模型对空化数较敏感,对不同空化数条件下计算的相对误差变化较大。     

基于HLA的海空对抗仿真方案设计

文章提出了基于HLA的海空对抗仿真方案,包括概念模型层、构建模型层、以及对象模型层的设计,并分别以雷达实体模型、接收雷达波束交互模型、以及雷达探测飞机模型为例,详细论述了军事实体模型、交互模型、以及逻辑计算模型的设计。系统充分考虑环境因素对电磁信号传播的影响,能够根据实际技战术需求设定不同的侦测目标和侦测概率计算雷达在战场的实际探测范围,进而启动导弹防御,具有很好的交互性、对抗性和实用性。     

基于有色Petri网的虚拟维修过程建模技术研究

针对虚拟维修过程建模问题,建立一种基于有色Petri网的虚拟维修过程建模方法。在分析模型需求的基础上,基于有色Petri网理论,表达维修资源模型,描述维修操作之间的多种逻辑关系,并给出一般的建模步骤。引入资源库所的概念,解决模型表达中由于资源种类繁多造成的表达不清晰、难以理解的问题;定义一种"选择"变迁模型,丰富维修过程逻辑关系的表达方式。通过实例验证该建模方法的可行性和正确性。     

基于CFD的船用相继增压柴油机切换点燃烧过程对比研究

利用STAR-CD和GT-Power软件对相继增压柴油机在切换点工况下一台增压器工作(1TC)和两台增压器均工作(2TC)的喷雾、燃烧过程进行了多维瞬态对比研究,通过计算得到了1TC和2TC的缸内气体流场、湍动能、温度场等信息.燃烧过程对比研究表明:相继增压柴油机在切换点工况,1TC的进气量充足,燃空当量比小,缸内燃烧情况更加平稳,因此1TC的缸内平均压力高于2TC,缸内平均温度低于2TC.     

基于最小二乘法的调距桨电液伺服系统辨识研究

利用最小二乘参数估计原理对调距桨电液伺服系统进行系统参数辨识。基于开环辨识、闭环验证的思路,设计出辨识试验方案,利用MATLAB系统辨识工具箱对采集到的数据进行预处、模型定阶和ARX参数估计,获得系统开环模型;利用Simulink对辨识得到的模型进行闭环仿真,将仿真结果与台架实验数据进行对比分析。初步尝试了系统辨识在调距桨伺服系统上的应用。     

基于航迹信息的舰船姿态角估计研究

提出了一种利用航迹信息估计出舰船目标姿态角的方法。该方法首先建立了舰船目标运动模型,然后采用Singer模型对舰船目标的雷达数据进行处理,最后对舰船目标航迹数据进行多项式拟合,使目标数据更加优化,进而精确地估计出舰船目标的姿态角。仿真结果表明,该方法能够有效地估计舰船目标姿态角。     

基于模糊控制的车辆电控空气悬架系统研究

针对汽车车辆的空气悬架系统作了理论分析和计算机仿真研究,首先运用ADAMS建立了悬架的动力学模型和控制系统模型;然后运用模糊控制器对汽车空气悬架系统进行了模糊控制;对所创建的模型进行了SIMULINK仿真,取得了良好的仿真效果。     

基于系统动力学的港口与区域经济和谐发展的机理研究——以福建省为案例

以系统动力学(SD)模型为主体,结合投入产出表与计量经济学方法,建立港口与区域经济系统互动模型,应用此模型对港口与区域经济和谐发展的机理进行分析,最终找到港口与区域经济动态和谐发展的平衡点,并且对港口自身的发展运行状态作出评价。然后以福建省为案例对系统动力学模型进行仿真和验证。     

防波堤堤后次生波的试验研究

在小比尺的大范围整体物理模型试验及数值模拟中,由于模型本身存在底摩阻、比尺效应及计算软件等影响因素,测量所得堤后次生波波高精度较低。因此通过采用大比尺波浪断面物理模型试验,选取不同入射波要素和堤顶淹没水深,研究次生波的基本特性,得到入射波高与次生波的关系;同时利用局部整体模型,分析得出波浪对防波堤不同角度入射时,角度与堤后次生波的关系。试验结果可为大范围整体物理模型试验提供校验依据,也可为数值模拟防波堤堤顶越浪,进行参数调整提供必要的依据。     

舰船实船训练系统中混合建模方法研究

提出舰船实船训练系统中基于神经网络的混合建模方法,综合运用机理建模方法和辨识建模方法,既较好地保证了模型的全局特性,又有效提高了模型的精度。以舰船柴油机推进装置中常见部件——液力耦合器为例,研究液力耦合器混合模型的开发方法,验证混合建模方法的可行性。     

基于模式识别和序贯分析的综合态势感知模型研究

根据人类态势感知活动的实际特性，提出了一种基于模式识别和序贯分析相结合的综合态势感知模型，并对该模型的效能进行了简化分析，对态势感知系统的相关设计具有一定的指导意义。