空爆载荷下舰船典型结构损伤研究进展

舰船防护结构作为抵御各种战术武器攻击的有效手段,其抗爆性能直接关系到舰船生命力,一直以来受到各国海军重视并开展了广泛研究工作。本文从简单结构出发,首先介绍了舰船典型平板及加筋板架结构抗空爆冲击波载荷毁伤的研究成果;然后,评述了近年来国内外采用新型夹层结构提高舰船抗爆性能的研究现状及应用可行性;最后,对舰船抗爆结构的发展方向做了展望,可为舰船防护领域进一步开展抗爆研究及结构优化设计提供参考。     

舰船电力系统自适应电流保护网络拓扑分析

舰船电力系统自适应电流保护是根据电网的运行方式、网络结构和故障类型等来实时改变保护定值或保护性能,使保护最优化。网络拓扑结构的变化可以通过检测开关、断路器等的开断和闭合情况以及线路电流、电压的变化来确定,它是进行保护分析的基础。本文简单介绍了舰船电力系统保护研究的现状,阐述了引入舰船电力系统自适应电流保护的重要性,并主要论述了如何通过节支关联矩阵来对网络结构变化进行跟踪。     

基于两机并联非线性数学模型的舰船电力系统自适应控制器设计

近年来,舰船电力系统的规模显著扩大,内部结构与运行的方式也愈加复杂,使得舰船电力系统运行的安全性与稳定性作用逐渐突显出来,对舰船安全航行提出了全新的要求。其中,舰船电力系统属于高纬度非线性系统,要想确保其动态性能与静态性能更加稳定,就必须合理引入非线性控制理论。在舰船电力系统自适应控制器的实际过程中,可在优化自适应控制器性能的基础上,全面完善舰船电力系统的作用。基于此,文章将舰船电力系统自适应控制器设计作为主要研究内容,重点研究了两机并联非线性数学模型的具体应用     

舰船自调踏步舷梯的设计

中小型舰船目前仍采用木制或钢制跳板上下舰船,鉴于其操作难度大、安全系数低,因而设计了一种适合中小型舰船使用的舰船舷梯,它随着码头与舰船高度差的变化,舷梯踏步可自动调节成水平,护栏自动调节成竖直,能适应舰船靠泊时大风浪及涨落潮环境.该设备结构简单,安全可靠,经济实用.     

大面积比喷射泵试验研究

试验证明，采用大面积比喷射泵可以提高凝水泵灌注高度。由于具有结构简单、运行可靠、便于布置等特点，在狭小空间条件下，用喷射泵解决凝水泵汽蚀问题可能是某些船用蒸汽动力装置较理想的选择。     

1997年《机电设备》总目录

舰船设备与技术猎雷舰艇用辅助推进装置的设计研究船舶侧向推力计算方法比较船舶电一液起重机的选型及功率消耗双电机恒张力控制系统舰船用高压空气干燥净化装置液态喷射泵吸上高度对其性能的影响喷水推进轴流泵噪声初探rrGL型起货机同步系统法国Lenoy Sornei-公司的船用发电机阶梯形船用燃油废气组合锅炉的研制减摇鳍的水动力学设计基础重新认识收放式减摇鳍装置直升机垂直补给中货物的悬挂问题德国舰船某些机电设备的进展减摇鳍装置执行机构的发展与探索压电陀螺仪在减摇鳍中的应用船用混合式喷射加热器的试验研究美国海军海上补给船机…     

磁水复合式水润滑艉轴承设计及其润滑性能研究

推进轴系是舰船艉部振动最重要的激励源，而传统的推进轴系与船体结构通过支承轴承联接，这两部分之间没有相应的减振措施，因此推进轴系上的激励直接作用于船体结构，形成辐射噪声。本文以舰船艉部减振及提高水润滑轴承使用寿命为目的，利用磁力轴承低摩擦、结构简单等优点，设计一种新型磁水复合式水润滑艉轴承，对其摩擦学性能进行数值分析，并与传统水润滑艉轴承的性能进行对比。结果表明，磁水复合式艉轴承在外载荷、转速及轴承间隙相同的情况下，最小液膜厚度变大，最大液膜压力减小，轴承温升降低，说明磁力支承可以有效改善水润滑轴承润滑状态，提升轴承承载能力，减少轴承摩擦损失，可为未来舰船低摩擦艉轴承设计提供新的技术途径。     

舰船水动力性能中的多科学交叉设计优化系统

常规的舰船性能优化系统在计算水动力性能指标时,没有考虑到舰船设施的垂向加速度,因此极易导致耐波性指标无法达到理想状态,因此在舰船水动力性能中设计新的多科学交叉设计优化系统。在硬件系统的中优化电源模块电路设计,在软件设计中设定舰船型线参数结构,计算水动力性能指标,设计舰船水动力性能优化算法。实验结果显示,实验组的耐波性指标由0.31提升到了0.79,对照组则分别提升到了0.58和0.64。由此可见该系统提高了舰船水动力的耐波性,实现了性能的优化。     

水下接触爆炸载荷作用下舰船防护结构模型的仿真分析

为了降低水下接触爆炸载荷作用对舰船结构的破坏力,提出舰船防护结构模型的仿真分析方法。以船体防护结构为基础搭建相应模型,模拟水下接触爆炸过程,并计算爆炸过程中舰船承受的载荷量。通过分析舰船结构的防护响应机理,得出水下接触爆炸载荷作用下舰船防护结构模型的分析结果。为验证设计分析方法在实际舰船防护结构优化中的性能设计仿真实验,经过实验发现应用设计分析方法可以有效提高舰船结构的防爆性能,相比传统的分析方法防爆性能更高。     

磁粉离合器技术在舰船航行补给系统中的应用问题

1.序言 磁粉离合器是电磁离合器的一种,它是利用磁粉来传递转矩的,具有其它离合器少有的优良性能,目前在国外应用已比较广泛。 本文简单介绍磁粉离合器及其伺服机构的性能特点,着重探讨它在舰船横向航行补给恒张力控制系统中的应用问题。2.磁粉离合器及其伺服机构简介     

舰船用可移式应急柴油消防泵的设计研究

本文介绍了65ZXB—28/28型自吸式舰船用可移式应急柴油消防泵的设计研制,并给出了其结构型式和水力设计及试验结果,可供舰船消防系统选用。1.绪言船用消防泵的作用是为舰船水灭火系统提供一定流量的压力水,用于解决舰船灭火之需要。     

参数优化的舰船短期电力负荷预测模型

对于舰船而言,短期电力负荷是一个至关重要的指标,它能够对舰船未来一段时间的负荷情况进行预测,从而为舰船电力系统运行方式的合理安排提供可靠依据,大幅度提升舰船电力系统的运行经济性。想要得到短期电力负荷情况,只能采用预测方法,所以构建一个性能完备的预测模型显得尤为必要。为实现参数优化的目标,可将不同的模型组合到一起,达到优势互补的效果,提高预测结果的准确性。结论证实,组合模型在舰船短期电力负荷预测中的效果更好。     

船用水喷射泵空化现象的CFD模拟

采用计算流体力学的方法对船用水喷射泵内部流场进行了数值模拟,在此基础上分析流场特性。采用混合物空化模型,成功模拟了水喷射泵喷嘴位置的空化现象。本研究内容对水喷射泵的理论研究、结构优化及空蚀的防止有一定的参考价值。     

舰船上层建筑薄板结构可靠性评估研究

常规船舶可靠性评估主要用于舰船整体的可靠性评估,对单项特定项目的可靠性评估存在不确定度高的不足。为此提出舰船上层建筑薄板结构可靠性评估研究,构建硬件理查德·塞勒结构,基于薄板结构性能计算、疲劳性能计算、长期运行性能计算,建立舰船薄板结构可靠性评估模型;利用模型参数以及兼容端口设计,对薄板结构骨架进行提取分析,确定其加权系数代入评估模型,得出可靠性结论,完成提出的可靠性评估研究。试验数据表明,提出的可靠性研究较常规可靠性评估分析不确定度降低75.6%,精度提高63.3%。     

利用布拉格栅和DSWDM原型系统对海军舰船进行结构检测

舰队的维修和保养是长期困扰海军的问题。近年来，减少舰队资源消耗和资产，使舰船维修和保养成为更具困扰性的难题。针对这些压力，海军正在寻找新的方法，以降低整个维修成本。一种方法是在舰船运行时，给舰船装置电阻丝式应变计，为评估船体结构安全提供数据。至今，有限的几艘舰船已运用这种方法，修正用于预测舰船在预期的使用期取内累积损伤的计算模型。目前，美国海军基于光导纤维技术研制了新的舰船结构安全监测系统。这一新的舰船结构安全监测系统应用于美国海军舰船上，可通过预测舰船所需的维修时间表来改进的维修方案，从而消除高成本的周期性的舰船维修时间表。利用新系统提供的舰船结构现状的实时数据，也可提高舰船使用的有效性和生命力。叙述了这一新系统的操纵性能和应用于大型海军结构物上的最新试验结果，包括美国海军两栖登陆舰LPD17的螺旋桨。     

基于有限元的整船结构多学科设计优化

目前在同时考虑舰船水动力性能和结构性能的多学科设计优化模型中,水动力性能和结构性能的预报通常只能采用精度较低的经验公式。为了提高多学科设计优化模型的计算精度,必须要实现的技术就是将舰船水动力性能预报依赖于CFD的分析和将结构性能预报依赖于有限元的分析。重点研究了在多学科设计优化框架中集成有限元软件进行结构优化的技术。首先以一个简单的耐压圆柱壳为例子,介绍了iSIGHT调用Ansys进行包括参数化建模在内的结构优化的流程。然后对某船的整船有限元分析模型进行了整船结构优化研究。由于该船的整船结构有限元模型包含202个板和梁的属性,优化模型的设计变量很多,超出了目前很多优化算法的使用范围。在经过了多种优化算法的比较后,最终得到了优化解,实现了基于有限元的整船结构多学科设计优化。     

基于数字孪生的舰船上层建筑运维系统

以降低舰船运行故障为目的,设计基于数字孪生的舰船上层建筑运维系统。该系统利用数据采集层内传感器数据采集模块采集舰船上层建筑设备基本数据和运行数据,得到舰船上层建筑设备中控数据,通过报文解析后,将其存储到MySQL数据库内;数字孪生层通过调取MySQL数据库舰船上层建筑设备中控数据,构建数字孪生体后,利用其模拟舰船上层建筑设备生产和同步虚拟运行后,得到舰船上层建筑设备实时虚拟运行数据,并将其传输到业务逻辑层内;业务逻辑层对实时虚拟运行数据进行预处理后,通过映射驱动将其传输到故障诊断模块内,该模块使用基于规则变量分析的舰船上层建筑故障诊断方法得到舰船上层建筑设备实时运行故障状态,并将故障状态信息传输到展示层内;展示层利用基础管理、数据统计和检测维保等功能实现舰船上层建筑运维。实验表明,该系统运行较为稳定,可精准诊断舰船上层建筑设备故障诊断,并为用户提供设备运维视情优先级。     

夹层板在舰船舷侧防护结构中的应用

水面舰船抗水下爆炸的性能是舰船生命力的重要方面,深受各国海军重视.以某型水面舰船为研究对象,基于夹层板进行舷侧结构设计;选取典型工况,采用三舱段模型技术,使用MSC.Dytran对夹层板舷侧结构在水下爆炸冲击波载荷作用下的动态响应进行仿真计算.比较分析了流-固耦合力、结构变形、速度、加速度、吸能等重要力学性能.结果表明夹层板应用于舰船舷侧结构使得结构的变形、位移减小,结构塑性吸能增加,显著改善了结构的冲击环境.夹层板是一种防护性能优良的结构形式,吸能效率较高,还减小了冲击波压力及冲量的吸收及传递,对减小舰船其它部位结构的损伤防护起到重要作用.     

基于共振弦检测技术的舰船内燃机状态监测研究

内燃机是内燃动力舰船的心脏,它的运行是否正常直接关系到舰船战技术性能的发挥.文章介绍了共振弦检测技术的基本原理及其在舰船内燃机燃烧状态监测中的应用.应用共振弦检测技术对准确监测内燃机相关系统的运行状态,提高内燃机状态监测能力,保证舰船动力系统处于最佳及安全的运行状态,提高舰船在航率具有重要意义.     

舰船双层底新型抗冲击结构形式的冲击性能数值仿真研究

双层底结构是舰船机舱的重要组成部分,在船舶局部强度的提高、机舱的防水性等方面发挥着重要的作用。舰船主机在运行时不可避免的产生振动和冲击,该振动和冲击会通过支撑部件传送到双层底结构,并引起双层底结构的受激振动,进而导致其他船体结构的振动和冲击。由于双层底结构是船舶强度支撑的重要部件,其抗冲击和振动性能对船体结构强度和稳定性有重要意义。因此,舰船双层底抗冲击结构形式和减振技术引起了国内外研究人员的广泛关注。本文采用有限元分析技术,对舰船双层底新型抗冲击结构进行了冲击性能研究,主要包括冲击性能数值计算和振动仿真等内容。