浮动水声试验室声纳基阵升降装置的设计

水声测试装置主要用于对水声仪器进行校准测试,判别其性能优劣。也是进行水声设备研究的重要手段。本文着重阐述已投入使用的水声测试装置设计中的主要问题,其中包括装置的合理布局、传动原理、机构传动功率、主要零件强度校核以及如何考虑机构的安全问题。     

猎雷声纳基阵姿态的稳定与控制

舰壳安装的猎雷声纳需要通过稳定系统隔离舰船的摇摆,以保持姿态的稳定,为发射和接收声纳信号提供稳定的平台.文章介绍了一种用三轴支撑基阵的运动补偿式无平台稳定机构,由导航系统测得的舰船摇摆角经计算,分解到基阵的转动轴上,再分别由伺服系统控制三轴转动,从而消除舰船摇摆的影响,达到稳定基阵姿态的目的.     

猎雷声纳基阵方位角伺服系统设计与仿真

本文对猎雷声纳基阵方位角运动姿态伺服系统进行了动态建模和控制器的设计，在计算机上对所设计的系统进行了数字仿真。结果表明，当系统参数在允许范围内变化时，所设计的伺服系统具有满意的性能指标。     

基于复合控制的声纳基阵姿态稳定系统

根据声纳基阵姿态稳定系统的性能指标和动态要求，分析了声纳基阵的控制稳定回路，建立声纳基阵姿态稳定系统的数学模型，并用经典复合控制算法实现声纳基阵姿态稳定系统的控制．该伺服系统包括速度环和位置环以及前馈控制，因此该系统是一个复合控制系统。用MATLAB语言进行系统仿真，仿真结果说明系统具有良好的控制性能。     

一种接收换能器指向性凹陷方法

本文介绍一种接收接收换能器指向性凹陷方法,旨在控制接收换能器指向性来提高实收实发系统中的声隔离度。通过在换能器表面黏贴吸声、反声材料,减小换能器在指定方向接收到的声波,从而形成该方向指向性的凹陷。不同黏贴方式下的对比试验结果表明：该方法可使接收换能器在指定方向形成-20～-10 dB的指向性凹陷,且实施简单、成本低廉,可为实收实发、声隔离等技术及装备的实现提供支撑。     

基于自抗扰控制器的声纳基阵姿态控制器设计与仿真

针对声纳基阵对高精度姿态稳定的需求,设计了一种基于自抗扰控制器的声纳基阵姿态控制器,建立了数学模型,并进行了计算机仿真.仿真结果表明,该控制器具有良好的控制性能和系统响应的实时性.     

舷侧阵声纳自适应噪声抵消器的海试数据处理

自适应本舰噪声抵消技术已成为舷侧阵声纳信号处理技术中的主要研究课题,实艇数据分析对寻求舷侧阵声纳自适应噪声抵消的实用方法有着重要的意义.结合实艇数据,本文对潜艇舷侧部分自噪声分布及特点;舷侧阵的最佳安装和噪声传感器的布置;自适应噪声抵消器的实用结构和算法;理想参考通道数据融合等问题进行了分析.     

舰载捷联式猎雷声纳基阵数学平台的建立与仿真研究

分别建立猎雷声纳基阵在舰艇作摇摆运动、荡运动及摇摆引起基阵线位移情况下的基阵伺服系统转角指令信号与指向控制信号、艇运动姿态角变换关系的数学平台模型并进行计算机仿真验证;仿真结果证明所建平台模型的准确性,为“捷联式”猎雷声纳基阵建立稳定平台和控制稳定系统的实现提供了理论依据。     

潜艇快速性模型试验分析及实艇预报新方法研究

本文在研究二向度实效伴流理论的基础上，建立了新的潜艇快速性模型试验分析方法，将该方法系统地应用于各类潜艇快速性模型试验分析，结果表明它适用于所有单轴潜艇快速性模型试验分析，特别是尾部有较强旋转流动的情形；本文还基于二向度方法，并引入摩擦形状因子的概念，提出了新的潜艇快速性预报方法，结果表明，新方法的最终预报结果与传统方法相同，但推进效率的分量不同。     

螺旋桨非定常性能的面元法预报

采用扰动速度势面元法预报螺旋桨非定常性能,桨叶、桨毂和尾涡面由双曲四边形面元进行离散,对时域内非定常问题的求解采用时间步进迭代方法,建立了桨叶随边非定常等压库塔条件的非线性迭代结构,使迭代求解更加有效、快速和稳定.预报结果与测试结果或其它数值结果比较是令人满意的.     

全方向推进器非定常水动力性能的面元预报方法

研究了全方向推进器非定常水动力性能的面元预报方法,基于螺旋桨面元法建立了全方向推进器的非定常水动力性能计算的数学模型,对全方向推进器的非定常水动力性能进行了数值预报。采用了关于扰动速度势的基本积分微分方程,并采用双曲面元以消除面元间的缝隙。用Newton-Raphson迭代过程在桨叶随边满足压力Kutta条件。在计算面元的影响系数时,应用Morino导出的解析计算公式加快了数值计算的速度。为避免数值求导中的奇异性,用Yanagizawa方法求得物体表面上的速度分布。本文计算结果与日本水池模型试验结果、升力线方法计算结果及升力面方法计算结果进行了对比。     

基于OpenFOAM的螺旋桨敞水性能预报方法

为深入研究螺旋桨周围的粘流问题,基于面向对象的开源CFD计算平台OpenFOAM,选择DTMBP4119桨作为对象,利用RANS方程计算了桨的敞水性能,并分别考察了网格依赖性和离散格式的影响。同时分析了不同半径处叶剖面的压力分布及桨前后的流场速度分布。为保证对流项离散的稳定性和高精度性,采用了二阶NVD格式Gamma混合差分格式,选取k-wSST模型作为湍流模型,压力速度耦合采用SIMPLE松弛算法。计算结果与试验数据吻合较好。研究建立了基于OpenFOAM的螺旋桨敞水性能预报方法。     

对转桨定常面元法水动力性能预估

提供了一个计算对转桨的基于速度势的定常面元法,前桨和后桨之间的相互干扰是通过二者的诱导速度场周向平均化后迭代实施的.采用了一个简化的螺旋桨尾涡模型,来模拟前桨和后桨尾涡片的扭曲变形.算例计算结果表明,该方法可以有效地应用于对转桨定常水动力性能的预估.     

预报螺旋桨水动力性能的一种改进的面元法

采用一种改进的面元法预报螺旋桨水动力性能,将桨叶和桨毂表面离散为四边形双曲面元,每个面元上布置等强度的源,拱弧面和尾涡面离散为布置涡的四边形双曲面元。通过控制点的物面条件求取奇点强度,进而得出桨叶压力分布以及螺旋桨敞水性能,与试验结果比较,计算结果令人满意。     

导管螺旋桨定常性能预估的基于速度势的面元法

开发了一个导管螺旋桨定常水动力性能预报的数值计算方法,其中,螺旋桨和导管均采用定常面元法,通过迭代计算考虑桨和导管的相互影响.该方法也可用于导管调距桨在不同转角时的定常性能预估.对JD7704和19a导管螺旋桨以及JD导管调距桨的计算结果表明,该方法计算精度是令人满意的.     

一种利用声线轨迹软件实现声学系统性能预报的方法

为了开展声学系统性能预报技术研究,在对内陆湖的环境边界特性和常年水温剖面统计分析的基础上,根据获取的经验声速计算公式,编制了内陆湖声线轨迹分析软件,利用该声线分析软件提出了一种对声学系统产品性能进行预报和分析的方法,该方法能给出声学系统作用距离预报范围,试验证明该方法可行,最后对预报结果和方法进行了简要讨论。     

基于海况参数分析的船体梁载荷预报方法研究

利用三维势流理论在频域内计算载荷频率响应函数,在此基础上对船舶波浪载荷长短期预报方法进行了研究,分析了现有的长期预报方法,并提出只针对特定的一部分短期海况进行分析,以确定船舶在营运寿命期内航行于实际海况中的波浪载荷特征最大值。同时提出了一种基于多项式拟合的波浪载荷预报方法,建立了短期响应的最可能极值关于海浪有义波高与海浪平均向上跨零周期的函数,可以方便地确定响应的特征值。结果表明,提出的方法能够有效进行波浪载荷的预报,可供有关专业人员参考。     

声阵测量中校核声传感器相位失配量的新方法

在声学测量中，测量通道间的相位失配引起的误差有时候至关重要，以致必须进行相位失配量的校核试验。如果使用传统的自由场行波法，由于存在安装误差，高频时无法得到高精度数据。本文提出了一种新的在驻波场条件下校核两路测量通道间相位失配量的方法。通过对形成驻波场的反射界面的不同情况的讨论，和对使用这种校核方法引起的误差分析，可以发现：在驻波场的波峰附近，两传感器的测量相位差的变化对安装位置的偏差最不敏感，该测量相位差本身就是两测量通道间相位失配的反映。通常，驻波效应的加剧有助于校核结果精度的提高。在硬边界／软边界条件下，当|R|＝ξ→1时，驻波效应很强烈，所得数据精度最高，能容许的声传感器安装偏差也最大。通过与行波场条件下计算结果的比较，发现驻小场条件下所得结果精度更高，适用的频率范围更宽。考虑到校核试验中所显示的操作的可靠性和成本的低廉性，该方法具有较高的工程应用价值。