基于操纵性的潜艇指挥室围壳外型优化数值研究

潜艇做水平面转向运动时,指挥室围壳处于有漂角的斜流之中,受主艇体与围壳干扰后的流场作用于艇上产生的水动力与力矩,使潜艇常伴随出现另外2个坐标平面上的耦合运动,即横倾、纵倾和潜浮运动,而围壳的高度与外形特征对耦合运动的幅度有直接的影响.文中对一近似常规潜艇模型的指挥室围壳进行优化,得到了低矮化、流线型化的3种围壳模型,采用CFD方法计算比较了这几种模型在漂角β(0,°10°)内与耦合运动有关的水动力性能及表面压力分布,计算表明低矮化、后缘流线型化的围壳能有效降低艇体水平转向时的横倾与纵倾幅度,为潜艇指挥室围壳的外形优化设计提供参考.     

船体建造精度控制中的尺寸链计算方法

将机械制造业的尺寸链原理系统地应用到船体建造精度控制中,详细阐述了概率法及极值法计算误差传递及公差分配的过程,推广了尺寸链原理在船体建造质量控制中的应用,为船体建造精度控制的技术研究提供了有效的数学手段.     

指挥台围壳雷达隐身性数值模拟

对潜艇指挥台围壳在水面航行状态和半潜航行状态下的雷达隐身性进行研究。基于高频法,应用CATIA和MATLAB软件对三元流线型指挥台围壳和传统的直壁式指挥台围壳的雷达散射截面积(RCS)特性进行数值模拟和对比分析,并在此基础上进行雷达发现概率的计算。研究指挥台围壳的探测概率随距离变化的关系和指挥台围壳在2种航行状态下各重点探测角域探测概率的变化关系。研究表明,对指挥台围壳进行三元流线型设计并配合低矮化设计后,能明显改善潜艇指挥台围壳的雷达隐身性。     

潜艇舷间舾装的精度分配

[目的]潜艇建造是一个多工序耦合的工艺过程,随着模块化建造模式的发展,广义的“舾装”包含了材料成型、结构建造、设备管系制造安装及涂装等全流程,在设计阶段开展潜艇舾装的精度分配顶层规划,可有效影响潜艇建造工艺过程,确保潜艇总体性能。[方法]针对潜艇舷间舾装,首先提出精度分配的流程,然后对基于尺寸链的精度分配方法的内涵及其适用范围进行探讨,最后对舷间的关键项目及其精度控制对象进行识别,依据尺寸链原理方法对舾装全流程的未知精度项进行分配。[结果]得到了可满足建造精度需求的舷间舾装关键项目中未知精度项的分配值。[结论]通过研究,形成了包含材料、结构、设备、安装等广义舾装过程的精度分配流程及方法,并可用于指导潜艇舾装的各工艺环节和工艺设计。     

船体建造精度控制——尺寸链误差分析

本文应用尺寸链的理论与方法对船体平面分段的构件、加工与装配中误差的扩散与控制进行了研究,运用数理统计的方法,推广了“尺寸链”在船体建造中误差修正补偿的计算方法,建立了线性的,平面的,空间的船体部件、分段的形位误差补偿环的补偿量的计算模式,并阐述船体平面分段构件组成环的精度分配的优化处理。     

船舶动力装置模块化建造工艺设计及精度分配

[目的]模块化造船有利于缩短设计建造周期、降低生产成本、提高产品质量,但给船舶建造能力提出了较高的要求,尤其是动力装置的安装。由于其具有对接安装精度高、设备安装尺寸链长、安装对接接口多等特点,较易产生由于对接安装设备间偏差大而无法对接安装,以及对接安装精度差导致的设备运行异常振动噪声等问题。为有效化解上述建造工艺设计及精度分配问题,[方法]在现有国内船舶建造能力的基础上,运用数值分析方法,开展动力装置模块化建造精度分配计算分析。[结果]数值计算分析表明,各对接安装环节精度分配合理可行,相关调节余量设置满足船舶建造要求。[结论]上述数值分析方法可用于指导船舶动力装置模块化建造。     

中船总公司在沪举办船体建造精度管理培训班

中国船舶工业总公司“船体建造精度管理”培训班于1989年4月9日至23日在镇江船舶学院驻沪联络处举办,来自全国各地各船厂的57名学员就精度管理概论、数理统计方法、尺寸链理论、精度标准、检测技术、尺寸精度补偿、尺寸精度控制、船体建造中的超差处理及精度管理体制等课程进行了系统的学习。参加授课的教员有高级工程师高介祜、副教授徐煌泉、工程师     

潜艇艏舵绕流场的数值模拟

为了研究艏水平舵位置对于艉部流场的影响,将艏水平舵布置在指挥室或主艇体上(分别称为围壳舵和艏舵)。通过对SUBOFF进行数值模拟计算,验证网格划分方式和数值计算方法的正确性,并将该方法应用于围壳舵和艏舵模型。计算结果表明,在采用较好的流线型指挥室的情况下,采用艏舵形式有利于艉部伴流场的均匀性。     

潜艇指挥室围壳——平台内的平台

新的潜艇指挥室围壳设计、建造和空间利用方法逐渐形成先进潜艇指挥室围壳的概念。在建造“弗吉尼亚”级潜艇过程中所开发的通用模块化桅杆构件和整体指挥室围壳设计成果可以应用到所有类型的潜艇上。     

海洋结构物空船的质量、质心精度控制技术研究

海洋结构物空船的质量、质心控制是海洋工程项目管理的一项重要内容，其目的是在制造过程中对海洋结构物空船的质量和质心进行精度控制，达到完工后其可变载荷能力满足设计的要求，保证该结构物在海洋中确定的作业要求。业主对海洋结构物空船质量和质心建造精度的要求也非常高，此项要求在招标文件、建造合同以及技术规范中均提出。研究了海洋结构物空船的质量、质心精度控制技术的关键技术，开发了质量、质心数据库的结构设计，采用VB和ACESS实现了该数据库的主要功能；应用尺寸链原理推导了海洋结构物空船质量、质心公差分配计算公式；提出了在建造过程中进行质量、质心误差的动态调整控制方法。部分成果业已用于船厂的生产中。     

FDSO浮力超常制造动态重心精度控制原理研究

大型圆筒型FDSO（Floating Drilling Storage Offloading）采用浮力超常制造方法直接在水上建造,基于其单件实时调整的建造方法,建造过程中对整个平台及分段的重心位置进行全程精度控制具有重要意义。针对水上漂浮的不稳定性,提出了一种实时监控,动态调整,缩放公差的精度控制方法。应用尺寸链原理推导了FDSO建造过程分段精度的动态总体重心误差缩放公式,使得各分段无需高精度制造,但总体重心精度水平极高,提高了平台工作性能,保证了建造稳定性和质量,为未来高精密智能化造船提供了理论依据。     

光电跟踪仪方位轴系尺寸链分析与计算

本文介绍了尺寸链的含义和分类、装配尺寸链对保证轴系精度的重要性以及首套装舰光电跟踪仪方位轴系尺寸链的分析与计算.     

自升式钻井平台围井建造精度管理

自升式钻井平台的围井建造精度要求高,它是整个平台垂向移动及准确定位的关键。在围井的建造过程中,无论是以横舱壁为基面还是以纵舱壁为基面的分段施工,精度管理和控制标准是整个围井建造过程的技术核心。结合JU2000E自升式钻井平台围井的建造经验,从船体建造角度,通过对围井建造过程精度管理的论述,提出具体精度控制方法和建议,使围井完工精度达到预期的标准和要求。     

散货船舱口围舱口盖一体化建造技术研究

本文围绕大型散货船舱口围搭载、舱口盖系统安装工艺技术革新,介绍了舱口围舱口盖一体化建造方法。通过对一体化建造技术进行研究分析,阐述了一体化建造技术工艺要点,涉及货舱舱口精度控制、一体化单元建造精度控制和吊装变形控制,并根据实际运用效果分析了此工艺应用带来的经济和社会效益。     

海洋平台的精度控制

造船中的精度控制技术是以船体建造标准为基本原则,通过科学管理的方法与先进的工艺手段对造船的全过程进行尺寸精度分析与控制的一门技术.本文以造船精度控制技术为基础,叙述了大型半潜式钻井平台在建造过程中,其精度控制的难点及要求,补偿量的计算,并提出了整体精度评价的方法.最后,具体介绍了大连新厂建造BINGO9000海洋平台时的精度控制方案.     

海洋平台的精度控制

造船中的精度控制技术是以船体建造标准为基本原则，通过科学管理的方法与先进的工艺手段对造船的全过程进行尺寸精度分析与控制的一门技术。本文以造船精度控制技术为基础，叙述了大型半潜式钻井平台在建造过程中，其精度控制的难点及要求，补偿量的计算，并提出了整体精度评价的方法。最后，具体介绍了大连新厂建造BINGO9000海洋平台时的精度控制方案。     

多用途船舷部分段制造工艺研究

随着造船技术的进步,船台(船坞)的建造周期不断缩短,因此船体建造对中间产品――分段的精度要求越来越高。本文对20000DWT多用途重吊船的舷部分段建造工艺进行研究,并对分段完工后主要精度指标的实际测量数据进行分析,证实该工艺满足精度要求,利于后续的搭载定位精度控制,为其它双壳多用途散货船[1]的带舱口围舷部分段施工工艺提供了技术指导。     

潜艇指挥台围壳优化设计方案研究

文中主要计算研究了带有不同水平位置、高度及外形下的潜艇指挥台围壳的全附体SUBOFF潜艇模型,采用求解RANS方程的CFD软件的数值计算方法,对不同方案模型进行了数值计算,保证各工况间网格的相似性,横向比较各方案的计算结果。研究指挥台围壳部分与整体的阻力情况,指挥台围壳对其后方流场及螺旋桨盘面处的伴流场的影响情况,经综合比较得到最优的围壳设计方案。     

开孔围壳流激振动特性的试验与数值计算研究

对围壳模型进行试验与数值模拟,分析开孔对围壳流激振动特性的影响。首先进行无动力自由上浮试验,在试验中测得了一系列的振动加速度线谱,然后建立与试验相同的数值计算模型,采用大涡模拟法对围壳附近的流场进行了精细的模拟,并将流场的压力作为载荷,运用FEM/BEM结合的方法计算了围壳的流激振动。仿真结果表明,该方法可以清晰的模拟流激围壳振动现象,围壳开孔后会引起流场周期性振荡,从而激励结构振动,产生振动加速度线谱,数值方法计算的振动线谱频率和试验结果接近,平均误差为1.41%。流激开孔围壳振动集中在开孔的导边与随边,尤其是孔腔随边,对这些区域采取控制措施是下一步研究目标。     

流激噪声数值计算方法及声学积分面影响性研究

在流声耦合领域中,水下航行体复杂流动与流激噪声研究具有重要的学术意义与实用价值。文章对FW-H声学类比方法、渗流FW-H声学类比方法、Kirchhoff方法与Powell涡声理论进行了物理内涵与数学公式的详细比较;然后利用大涡模拟结合四种声计算方法数值计算了三维NACA0015机翼、机翼/圆柱结合体、方腔产生的流激辐射噪声,并与国内外试验结果进行了对比,分析了四种声计算方法的计算精度与计算效率;最后,对围壳流激噪声进行了数值预报与试验验证,计算了围壳在不同水速下的流激噪声变化规律,并探讨了声学积分面对计算结果的影响。