有限元法在指挥室围壳结构强度计算中的应用

由于潜艇指挥室围壳结构复杂，用常规的理论计算方法难以得出精确的数值解，为此采用有限元方法对指挥室围壳结构强度进行了计算。     

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.     

潜艇模块化设计与建造技术探讨

传统的潜艇设计与建造已不能满足海军作战的需求,将被潜艇现代模块化设计与建造技术取代。文章从论述潜艇设计与建造中出现的新问题,提出实现模块化设计与建造的阶段性关键性技术,并以此为基础,探讨潜艇模块设计与建造技术发展方向。     

潜艇先进生产模式研究

剖析了生产模式的内在要素及其对潜艇生产进步的影响，并以多维变量的形式论述了总体建造，总段建造和模块化建造等潜艇生产模式，引用潜艇模块化设计的概念延伸至生产领域，以此建立了完整的潜艇模块化生产模式，在此基础上提出了转变潜艇生产模式的步骤。     

潜艇总段模块化建造及其关键技术析

本文以国内外有关模块化造船的资料为依据，指出潜艇总段模块化建造的必然趋势。再就实施总段模块化建造必须攻克的着急技术，以及诸如耐压壳全密性和强度试验方式的选择等，发表了见解。     

附体对潜艇阻力及尾部伴流场的影响

针对SUBX潜艇模型,采用数值计算手段,开展附体对潜艇阻力及尾部伴流场的影响分析。计算表明,附体导致潜艇粘压阻力的显著增加,以及伴流场不均匀性的产生。稳定翼对桨盘面半径内伴流场不均匀性的影响较大,而指挥室围壳主要影响桨盘面半径外伴流场不均匀性。从降低阻力和改善伴流场角度考虑,需开展附体外形、位置及与主艇体连接形式的深入研究。     

不同工况下潜艇艇体-桨整体声辐射特性分析北大核心CSCD

[目的]旨在研究潜艇大侧斜螺旋桨在不同工况下的艇体-桨整体声辐射特性。[方法]以SUBOFF潜艇模型和七叶大侧斜螺旋桨为研究对象,采用大涡模拟(LES)和声学有限元方法(FEM),以及使用Fluent流体计算软件和LMS Virtual.Lab声学仿真计算软件进行联合仿真计算。[结果]结果表明:在潜艇存在进速的工况下,其艏部、指挥室围壳、艉部方向舵和螺旋桨区域的速度压力分布变化最大,整体系统的噪声传播方向以艇体周向某一方向的声压级(SPL)最高,艉部方向舵次之;在潜艇不存在进速的工况下,整体系统的噪声与螺旋桨的旋转作用有关,且在440 Hz频率处存在峰值,超过其他工况下的声压级。[结论]潜艇的艏部、指挥室围壳和艉部方向舵区域是压力脉动的重点区域,与潜艇的进速密切相关;艇体-桨整体螺旋桨噪声在低频段也主要由上述3个区域产生,在中高频段螺旋桨区域开始对艇体-桨整体噪声产生作用,总的声压级随着频率的增加而逐渐升高。     

潜艇模块化设计研究

舰船模块化设计与建造符合我国舰船研制的需要，注重舰船模块化顶层设计，注重舰船建造工艺改革以及设计方法与管理制度改革十分必要。简述了潜艇模块化总体设计、潜艇模块体系分析，亦提出了近期可能实现的功能模块。     

潜艇操纵性水动力数值计算中湍流模式的比较与运用

湍流模式的选取对潜艇操纵性水动力数值计算精度有着重要影响,采用六种湍流模式计算了SUBOFF主艇体及主艇体加指挥室围壳两种模型在一定漂角范围内的潜艇操纵性水动力,并与试验值进行了比较,结果表明SSTk-ω模型更为适合潜艇操纵性水动力计算。在此基础上对SUBOFF全附体模型在一定漂角和攻角范围内的艇体水动力进行预报计算,并对该计算方法应用于潜艇操纵性水动力预报计算的计算精度与适用范围进行了探讨。     

潜艇综合指挥室模块的新功能

现代潜艇平台正呈现出许多新的特点和性能，其中包括模块化指挥室建造、水动力性能的改进、辐射噪声的降低和监视传感器数量的增加，从而增加了作战使用性能。     

潜艇模块化设计研究

舰船模块化设计与建造符合我国舰船研制的需求,注重舰船模块化顶层设计,注重舰船建造工艺改革以及设计方法与管理制度改革十分必要.本文简述了潜艇模块化总体设计、潜艇模块体系分析,亦提出了近期可能实现的功能模块     

潜艇模块化设计与建造

模块化设计与建造是当今世界潜艇研制发展的方向和趋势,它既可以实现潜艇的势行设计和建造、模块设备预调试,提高潜艇生产质量与缩短研制周期,还可提供更为便利的设备安装进舱通道,为舱筏和集成式舱室等大型设备的上艇应用创造良好的工艺条件.本文以潜艇研制为对象,分析了模块化研制方式相对传统方式的优点,对模块化设计原则和方法开展了系...     

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。     

分阶段实现潜艇模块化设计与建造技术的探讨

潜艇模块化设计与建造是对传统设计与建造方法的变革.本文从分析国外,尤其是美国的发展概况出发,简要指出国内目前的发展现状与不足之处,探讨在我国分阶段实现模块化设计与建造的发展思路.     

潜艇围壳舵和首舵水动力性能比较

安装在潜艇上的首部水平舵位置对于潜艇在垂直方向的稳定性以及操纵性具有重大意义。本文首先通过Fluent 14.0计算Suboff模型的阻力以及DTMB舵型的升、阻力,仿真结果与实验结果吻合较好。然后计算带围壳舵Suboff潜艇和带首舵Suboff潜艇的阻力、升力特性,并比较了潜艇带首舵和围壳舵的升阻力特性差异,以及对艇体表面压力分布和尾部流场的影响。计算结果显示,相同舵角下,围壳舵和首舵阻力相差不大,围壳舵升力比首舵升力大。相同舵角下,潜艇总阻力相差不大,带首舵潜艇总升力、总力矩比带围壳舵潜艇总升力、总力矩大。围壳舵舵角的变化对艇体表面的压力变化影响相对首舵来说较小。围壳舵和首舵在较大舵角下,都会对尾水平舵产生显著影响。     

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。     

潜艇围壳舵和首舵水动力性能比较

安装在潜艇上的首部水平舵位置对于潜艇在垂直方向的稳定性以及操纵性具有重大意义.本文首先通过Fluent 14.0计算Suboff模型的阻力以及DTMB舵型的升、阻力,仿真结果与实验结果吻合较好.然后计算带围壳舵Suboff潜艇和带首舵Suboff潜艇的阻力、升力特性,并比较了潜艇带首舵和围壳舵的升阻力特性差异,以及对艇体表面压力分布和尾部流场的影响.计算结果显示,相同舵角下,围壳舵和首舵阻力相差不大,围壳舵升力比首舵升力大.相同舵角下,潜艇总阻力相差不大,带首舵潜艇总升力、总力矩比带围壳舵潜艇总升力、总力矩大.围壳舵舵角的变化对艇体表面的压力变化影响相对首舵来说较小.围壳舵和首舵在较大舵角下,都会对尾水平舵产生显著影响.     

潜艇围壳流场效应利用的新途径

用试验测定了潜艇围壳流场的压力分布，提出将通常设置在围壳尾缘处的柴油机排气口改在潜艇围壳流场的负压区，以提高潜艇在通气管状态下柴油机的功率，降低燃油消耗率、排温和噪声等。     

一种用于潜艇冲击响应分析的结构建模方法

本文提出一种用于潜艇冲击响应分析的结构建模方法,将潜艇结构简化为等截面梁,计算结构振动频率,利用结构振动频率、水下爆炸冲击波能量和舱室破损数量构建潜艇结构总体模型。利用模块化设计方法设计和构建潜艇耐压壳体结构、舱壁结构、甲板结构和压铁,并参照实际情况设计各模块的组装方式。通过对结构各个模块基本参数的确定,对潜艇总体尺寸与质量、振动频率和重心位置等总体指标进行计算与控制,使得模型与实艇具有良好的一致性,为潜艇结构冲击响应分析提供手段。     

低矮流线型围壳建造精度控制技术研究

针对低矮流线型围壳高精度建造的需求和特点,提出了基于尺寸链的围壳建造精度分配与偏差控制计算方法。从围壳建造工艺优化设计和精度分配两方面出发,在精度项识别、基准设置、围壳结构分段建造、关键设备安装等方面,研究了低矮流线型围壳建造精度控制技术,并验证了尺寸链的精度计算方法。