浅海中稳恒环形电流源电场数值仿真

将海水看作线形、均匀、各向同性的半无限大导体空间,建立点电极模型,然后利用矢量叠加方法可以推导出极低频时环形电流源产生的电场强度的解析分析式,运用文中推导的电场强度的解析分析式,可以计算海水中任意场点的电场值。     

海水分层对水平电偶极子产生电场的影响分析

根据实测海水电导率数据将海水分层,浅海环境模型可等效为空气-3层海水-海床模型。本文基于水平电偶极子电场数学模型,对水平电偶极子在海水分层情况下电场进行仿真计算,并与均匀海水模型中电场进行对比分析。从结果可知,海水分层时电场幅值大于海水均匀时电场幅值,曲线形态一致,电场x分量最大值位置未变,电场z分量最大值位置稍微外移;随着偶极子源深度越深,海水分层对电场幅值影响越大,在海水深度51.2 m,源深度40 m情况下,海水均匀和分层2种模型下电场x分量计算偏差达到13.0%。     

内覆防水吸声层的海水消声器声学性能计算

对内部进行了防水吸声处理的海水消声器进行了声学计算,提出了分析此类问题的数值仿真方法：首先运用分层媒质理论对含空腔防水吸声层的声学性能进行计算,利用ANSYS建立海水消声器的三维有限元模型,导入SYSNOISE软件中并将防水吸声层的吸声系数及表面声阻抗作为边界阻抗计算消声器内部声场的声压分布以及传递损失。对某内覆防水吸声层的海水消声器的声学特性进行了数值计算和分析,研究结果对提高含防水吸声结构海水消声器的降噪效果具有重要意义。     

海水和沉积物中声传播损失的仿真分析

文章建立了水—沉积物—海底半空间的分层海底模型,通过仿真计算,比较了声波在海水和沉积物中接收时的传播损失差异。结果表明,在高声速海底的条件下,声波在沉积物中传播且频率较低时,传播损失较低,即低频声波更易于在沉积物中传播。     

深海中极低频时谐环形电流源电场的解析解

将海水看作线形、均匀、各向同性的半无限大导体空间,利用汉克尔变换及开尔文函数近似展开式求得极低频时谐点电极产生的电场强度解析式,然后利用矢量叠加方法可以推导出极低频时谐环形电流源产生的电场强度解析式,进而可以计算海水中任意场点的电场值.     

海底地声参数对浅海低频声传播的影响

用分层介质中点声源激发声场的积分表示法得到海水中声源外任意一点的声场表达式,用波数积分的数值计算方法得到声场传播在距离上的传播损失,针对不同的海底沉积物参数进行了声场的仿真计算和分析,得出浅海低频声传播的基本规律和特点。     

海水磁流体中的磁声波传播

海水可以被看成是磁流体并能传播磁声波,运用建立的海洋磁流体力学模型,从理论上通过声波密度扰动驱动下的离子密度群聚现象,以及磁场脉冲驱动下的离子密度群聚现象的分析,得到磁声波的微观特征,即在地磁场的作用下,声波传播的粒子密度极大值前后会形成离子密度漂移电流,海水的盐离子将群聚到中性粒子密度极大值区,而当在海水中激励一个磁脉冲时,盐离子将产生磁场梯度漂移运动,使得盐离子向磁脉冲极大值区域群聚。在此基础上,探讨海水中无人潜航器激励磁声波的传播特征,提出通过高灵敏磁感应搜索线圈探测磁声波传播时产生的磁场扰动,从而实现一种有效的高灵敏非声探测潜航器的方法。     

使“美人鱼”的神化变成现实（三）：从海水中取氧技术在潜艇上应用的可行性分？

本文以作潜艇的燃料电池氧源和潜艇合作支持系统为应用对象，具体分析了从海水中提取氧的技术在潜艇上应用的可行性。     

分层海水环境中水下电场衰减规律和分布特性研究

根据海上实测海水电导率参数,建立空气—分层海水—海床5层海洋环境模型。基于传统的水平电偶极子空气-海水-海床3层介质模型中水下电场衰减规律和分布特性,通过对海水进一步分层的多层介质模型构建数学模型,进行理论推导和仿真计算,给出场源强度为1A·m,深度为4 m,频率为1 Hz时电场在不同水深处的空间分布及正下方Y=0测线上的水下电场分布。结果表明,随着水深的增加,电场X分量与电场Z分量之比是增加的;在海水-海床界面上,测线上电场Z分量最大值约为电场X分量最大值的1/4,电场Y分量最大值相对Y=0处有一定的偏移。从衰减曲线可以看出,在60～500 m范围内电场X分量和电场Z分量沿径向随距离呈3次方衰减。     

使“美人鱼”的神话变成现实（一）：从海水中取氧技术的发展概况

本文从海水中取氧技术的基本依据和国外发展情况，论证了用此技术供人在水下呼吸和作水下动力装置的氧源的可行性。同时指出了国内此项应用技术尚属空白，并好国内相关技术发展情况，总之，这是一项军民两用前景宽广的应用技术。     

使“美人鱼”的神话变成现实（二）：——海水中溶解的氧量

本文介绍了氧在海水中的溶解度及影响因素，各大洋和我国沿海的海水中溶解氧量情况，旨在从海水中溶解氧量情况论证从海水中提取溶解氧技术应用的可行性。     

电解海水计算在船体清污中的应用研究与仿真分析

当前船体清污方法对海水的污染较大,且需定期更换,成本较大,为此将电解海水计算应用于船体清污中,分析了电解海水计算在船体清污中的应用原理,采用电解槽方式对船体进行清污,给出电解海水计算应用于船体清污的装置流程,将海水从海水泵导入电解槽进行电解,通过电解槽出口进入分离罐,到达拦污栅,令冷却水泵从海水箱中吸入和电解液混合的海水,传输至海水冷却系统,防止海生物附着在船体上。给出电解槽的数学模型,降低极化电位,确定电极材料,降低欧姆降对电解糟的影响,减少Pcl2和PH2,通过电解槽数学模型对电解槽结构中的相关问题进行解决,设计出性能优良的电解槽。仿真实验结果表明,采用所提方法对船体进行清污,清污效果较好,在Ru O2含量为30%的情况下,电极性能最高。     

海水中混凝土保护层最小厚度的计算方法

本文基于氯离子引起海水中混凝土内部钢筋腐蚀现象服从菲克扩散第二定律，建立了钢筋钝化期与保护层最小厚度的关系式，从而可以根据海水中钢筋混凝土设计使用年限计算混凝土保护层最小厚度。     

浅海高频水声信道统计特性分析与仿真

为研究浅海高频水声信道,基于虚源法和Xiao模型建立高频水声信道模型,对其统计特性进行分析并仿真,得到高频水声信号的传播损失以及接收波形。结果表明:本文建立的高频水声模型的统计特性与理想Rice衰落过程高度吻合,传播衰减规律与球面扩展传播衰减相一致,海面(海底)反射系数对本征声线幅度衰减有明显影响。由于信道的衰减、相移以及频散等作用,接收信号波形与发射信号相比发生明显变化。     

基于CFD技术的流动海水对管路侵蚀机理分析

为研究流动海水对管道侵蚀机理,对3种易发生腐蚀的管路部位建立了几何模型,运用结构化网格对数值计算区域进行离散,并应用计算流体力学软件进行数值计算,得出了3种易腐蚀管路内部的海水流动状况、湍动能分布、剪应力分布以及内表面的压应力分布。通过对以上区域内流场的分析,找出流动海水引起管道侵蚀的原因,主要包括冲击腐蚀、冲刷腐蚀和空泡侵蚀。数值模拟分析的结果和管路实际工作易腐蚀区域取得了较好的一致。     

舷外海水动压力和货物压力非对称特性的讨论

舷外海水和舱内货物对舷侧和船底结构的动压力是船体承受的非常重要的疲劳载荷。在船体结构疲劳强度校核中，为合理选择校核点并准确计算疲劳损伤，必须掌握其变动范围及其分布形式。由于液体压力和货物压力的单向性质，舷外海水动压力和货物舱内压力的变动是非对称的。文中讨论了舷外海水动压力和舱内货物压力的非对称特性，在此基础上给出了舷外海水动压力范围和舱内货物压力的定义，指出了舷外海水动压力范围最大值出现的位置。     

基于简正波模态的浅海声传播的最佳深度规律研究

在给定距离情况下,声能量在深度方向上的分布并不均匀,体现在声传播损失在不同深度之间的差异可达20dB,因此研究深度方向上的声传播损失最小点即最佳深度对水声通信和探测有一定帮助。采用简正波方法对最佳深度的影响因素进行研究,得出声源频率、声源深度和海水深度对最佳深度的影响最大,并在理想液体波导中研究了海水深度和声源频率主导的简正波模态阶数对最佳深度影响,得出在给定声源深度情况下,简正波阶数是影响最佳深度的唯一因素。当海水中简正波阶数从1逐渐增大时,最佳深度也从海水层中部逐渐向海面和海底移动,当简正波个数足够多时,最佳深度稳定在声源深度和声源的对称深度。     

海水侵蚀下混凝土强度预测模型研究

根据灰色系统理论，依据试验数据建立了海水作用下混凝土的强度预测模型。以便能够比较准确地预测海水侵蚀混凝土强度与浸烘循环次数的关系，为预测海水侵蚀混凝土强度变化提供理论分析方法和依据。经计算分析比较，其预测结果与实测数据较好吻合，结果比较理想。     

舰船交变电偶极子模型产生的交变磁场计算

在静态磁偶极子模型发展之后,交变磁偶极子和交变电偶极子模型也得到了发展。本文以舰艇典型磁场源包括腐蚀电流、防腐电流以及电流泄漏为基础,分析交变水平和垂直电偶极子模型在三层浅海模型中交变磁场传播规律。从结果可知,对于海水深度一定,磁场随着测线深度的增加而减小;对于一定深度的场点且测点不变,海水深度越浅,海床的影响越大。当海水深度大于源与场点深度的3倍以上时,海水深度对偶极子产生的磁场基本没有影响,离源点较远时磁场分布差别不大,而且磁场幅值随着频率的增加而减小。     

应用FDTD法分析甚低频传播特性

应用时域有限差分（FDTD）方法分析甚低频在地电离层波导中的传播特性。使用时域电磁场数值计算方法计算白天全海水传播路径电波传播的衰减，分析复杂边界条件中VLF电波传播损耗，并对波导边界变化对VLF传播特性的影响作了讨论。计算结果表明，加法能够准确地仿真VLT在地电离层波导中的传播特性，并能充分的反映波导边界参数变化对VLF传播的影响。