消声瓦几何生成的测地线法

利用艇体外形曲面型值点阵,构造双三次准均匀B样条曲面的插值函数,再利用测地线微分方程进行测地线的数值求解,生成艇体曲面上任意点任意方向上一定弧长的测地线,用于绘制艇体曲面上消声瓦敷设后的三维边界曲线。对上述消声瓦三维边界曲线的几何生成方法进行了理论探讨,并利用M ATLAB语言进行了编程计算和图形输出。     

消声瓦几何生成的二次开发

利用测地线进行消声瓦布置三维设计中各种特征曲线的生成。对测地线的生成途径进行了总结分析，并利用测地线几何性质给出了一种求测地线及消声瓦边界曲线的快捷算法。按照工程要求，提出了一种消声瓦在曲面上布置的整体规划方法，该方法将艇体各级纵向基准线作为消声瓦约束和排列的基础，并给出了通过求曲线在曲面上等距线的方法生成基准线。在通用AutoCAD及MDT平台上利用Visual LISP语言进行了二次开发和典型艇体验证，该方法满足工程应用要求。     

消声瓦几何生成及曲面规划

利用测地线进行消声瓦布置三维设计中各种特征曲线的生成。在测地线生成途径上进行了总结分析,并利用测地线几何性质给出了一种求测地线及消声瓦边界曲线的快捷算法。按照工程要求,提出了一种消声瓦在曲面上整体布置的规划方法,该方法将艇体纵向基准线及网格线作为消声瓦约束和排列的基础,并给出了通过求曲线在曲面上等距线的方法生成基准线;在通用几何造型平台上进行了典型艇体验证,该方法满足工程应用要求。     

取代潜艇消声瓦的新型材料——氨基塑料

继在应用人造橡胶和天然橡胶制成的消声瓦去除低潜艇声特征方面取得了消音技术的领先地位之后，英国皇家海军最近正考虑在其第二批Ｔｒａｆａｌｇａｒ级潜艇上采用一种喷涂式消音涂层材料，这种材料也将用于首批此级艇改装时取代其消声瓦覆层。     

基于单元等长的船体曲板展开方法

为获取较为精确的船体三维曲板放样展开曲面,在船厂测地线法展开船体外板的工艺操作方法基础上,提出一种船体三维曲板展开方法,采用NURBS曲面插值拟合待展曲面并划分四边形网格单元,应用改进的迪杰斯特拉算法求解展开基准线,保证单元等长,对船体曲板进行展开。充分考虑钢板套料和曲板加工等后续工艺环节的实际需求,计算展开曲面的面积误差和平均应变能系数,通过与测地线法展开结果进行对比,验证单元等长展开法可靠。     

潜艇近海底航行附加质量数值计算

采用Hess-Smith方法编制三维物体近边界运动时附加质量计算程序，与椭球体的理论计算值比较验证了该程序的可靠性，利用MSC－Patran预处理软件对潜艇及底部边界进行网格划分，计算了潜艇在不同的海底间隙，不同的纵倾角及通过海底台阶时的艇体附加质量，得到潜艇在近海底航行时附加质量的变化规律。最后以海底间隙，艇体纵倾角和距海底台附距离为参变数，整理了潜艇近海底航行时附加质量的变化规律。     

基于Civil 3D的三维地质建模方法及应用

三维地质建模是实现岩土勘察BIM动态设计的关键,如何快速、高效地建立能直接应用于指导设计施工的三维地质模型,是工程实践应用中的难点之一。以厦门第二东通道工程地质勘察项目为例,依据野外实测的地形测量数据及钻孔、物探等地质数据,利用Civil 3D强大的曲面功能,首先建立地形曲面和地层曲面单元;其次,利用Civil 3D中"由曲面提取实体"等工具,自地表而下逐层建立三维地质体,并整合生成最终的三维地质模型。此外,通过二次开发建立基于Civil 3D三维地质模型任意剖切补充模块,实现了地质模型的任意剖切及栅格图生成;同时,通过部件编辑器功能,针对沉管基槽进行开挖设计。工程应用结果表明,该建模方法便捷、直观且高效,所形成的模型能直接应用于指导工程设计和施工。     

基于均匀有理B样条的小水线面双体无人艇参数化建模方法

本文针对小水线面双体无人艇总体设计过程中总布置及水动力外形优化设计对潜体和支柱参数化建模的需求,提出一种由型值点与特征多边形顶点同时控制的均匀有理B样条曲线表达方法,并以该方法生成的曲线作为无人艇的潜体和支柱的型线完成无人艇参数化建模,基于CFD的方法对模型开展了阻力特性的数值计算。B样条曲线能够满足模型的光顺性要求;曲线中的型值点能够精确控制模型的局部尺寸,便于总布置设计过程中对局部外形尺寸的调整;特征多边形顶点能够保证潜体和支柱端部曲面的斜率和曲率得到直观的自由调节,并直接影响各部位水动力的分布,便于参数化模型针对水动力性能的优化设计。     

潜艇主艇体三维粘性流场数值计算方法研究

采用不同的湍流模型、边界条件对SUBOFF模型主艇体的七种网格模型进行了三维粘性流场数值模拟.将计算所得的艇体表面的压力系数和壁面剪应力系数沿艇长的分布与有关文献的试验结果进行了比较,并以曲线的形式展现出来.分析了湍流模型、边界条件和y+值范围对潜艇主艇体三维粘性流场数值计算结果的影响.     

具有可变表面阻抗消声瓦的声学特性

为了改善消声包敷层的性能，人们对具有可变表面阻抗的消声瓦的声学特性进行了研究。使用的标准系统是一个无限平面，将消声瓦放在此平面上使该平面具有可变的特性，其周期性等于消声瓦的宽度。应用Bloch／Floquet周期系统理论，就得出对于该平面表面上平面入射波背散射的一个闭式解。如果将该消声瓦表面认为是一个局部的反应面（即仅仅在受压的位置响应，这对于多种消声瓦都是一个合理的近似值），那么，经过简化的解可通过计算得出。文中对此提出了一个计算机建模的结果。     

消声瓦技术的现状与发展趋势

消声瓦技术在潜艇声隐身方面所起的重要作用已为世界各国所认同，因此各国均投入大量的人力、物力进行消声瓦技术的机理研究和工程应用工作。本文对声瓦机理和各国消声瓦技术的研究和应用情况作了较为系统的介绍，并对消声瓦技术的发展趋势进行了初步探讨。     

用于噪声控制的主动消声瓦

由于近年来换能器材料的发展，主动控制技术已逐渐用于控制物体表面的声反射。本文探讨了用于降低表面声反射的主动消声瓦，该消声瓦包括声传感层和传递层。对于具有不同结构的多层换能器系统进行了模拟。对衰减性能、使用和控制的稳定性等动态性能进行了评估。对三维效应，如辐射阻抗和散射对性能的影响也进行了研究。     

基于三维CAD模型的复杂艏、艉船型曲面快速光顺方法及实现

利用船舶型值和复杂艏、艉特征参数等数据,结合三维CAD设计软件进行初步建模,提出一种基于三维CAD软件模型的复杂艏、艉船型曲面快速光顺方法,实现复杂艏、艉船型曲面的快速三向光顺。利用生成的光顺仿真模型和曲面求交算法,获得艏、艉部位任意型值点数据。该方法将拼接和光顺处理分为三个阶段来实现,即曲面重建、G1光顺拼接、曲面微调3个阶段。相较于三维CAD软件中基于单个控制点调整的曲面拼接光顺方法,该方法能够大幅提高曲面拼接与光顺的处理效率,同时曲面的内在连续性和型值点数据精度也得到了保证。     

航道截面的生成方法与计算机绘制

给出了以航道测量点拟合航道曲面与平面求交生成航道截面曲线的方法，并用截面与航道测量区边界的交点来确定航道截面宽度区间，有效解决了航道截面生成和截面图绘制的问题。     

潜艇主艇体过渡型型线的数学设计方法

本文在分析过渡型艇型特点的基础上，提出了用７条曲线描述主艇体纵向的外化廓，并讨论了用参函数法建立外形轮廓线的数学表达式的方法，提出用变指数椭圆函数表示横剖面面型线，并介绍了确定横剖面椭圆参数的具体作法，从而建立一套用数学方法生成过渡型主艇体型线的数学模型。     

面向任意位置姿态估计的无人艇虚实交互研究

无人艇作为一种高度集成的海洋装备,全船位姿状态感知成为无人艇智能感知与位姿补偿的迫切需求。面向全船任意位置点的姿态估计需求,本文设计基于数字孪生的无人艇虚实结合三维交互系统。该系统主要包括物理空间实体无人艇、信息空间三维可视化交互软件以及物理空间与信息空间的交互接口3部分。结合湖试验证,该系统实现了无人艇实时状态从物理空间向信息空间的真实映射。利用虚实结合跨空间数据融合方法,该系统实现了无人艇船体任意位置的实时速度观测,为无人艇局部位置点设备位姿变化补偿提供了参考输入。     

基于MAXSURF Structure的某尖舭型快艇艇体结构设计

良好的船体结构设计对于提高船舶结构稳定性和创造船舶安全高效作业条件具有重要的意义。基于三维软件MAXSURF Structure,采用模块化结合参数化的方法对某尖舭型快艇艇体结构进行建模设计，对Structure模块在艇体结构设计中的应用和可行性进行分析，对同型艇艇体结构设计具有一定的借鉴意义。     

高速滑行艇喷溅特性研究方法

为了研究高速滑行艇喷溅特性,基于商业CFD软件FINE/MARINE开展了三维滑行艇模型三自由度运动性能的实时数值预报,完成了航速V=2～7 m/s,重心距离艇尾38.1%L、35.1%L共计12种工况下滑行艇的水动力特性、运动性能与航速之间关系的计算,并与试验数据进行了对比,二者吻合良好。将艇体表面的流体特征信息(速度场、压力场和水气体积分数等)导入自编的后处理程序,对艇体节点空间坐标重新生成非结构网格,给定喷溅的判断条件,自动识别和处理艇体喷溅区形状及喷溅阻力构成,论文提出的喷溅处理方法为揭示高速滑行艇喷溅流动内部机理及防飞溅结构形式设计奠定了基础。     

国外消声瓦的研究与应用进展

消声瓦技术在潜艇隐身方面所起的重要作用已为世界各国认同,因此各国均投入大量的人力、物力进行消声瓦技术的机理研究和工程应用工作。本文对各国消声瓦技术的研究和应用情况作了较为系统的介绍,并对消声瓦技术的发展趋势进行了初步探讨。     

潜艇主电机舱外表面敷设消声瓦及其防腐涂层设计研究

为降低潜艇主电机舱的辐射噪声特征，给出采用敷设消声瓦的解决方案，探讨该方法实施的可行性，并围绕涂料选择，基材处理，防腐涂装，消声瓦敷设以及消声瓦表面涂装等方面对其工艺展开论述，必须重视消声瓦敷设过程中的基材处理，底漆涂装，瓦的敷设及瓦表面涂装的工艺和质量控制，才能达到长期降辐射噪声特征和船体防腐蚀的的双重目的。