基于摆动喷管的水下航行体推力矢量控制流场特性仿真研究

本文针对航行体水下喷管摆动推力矢量控制动态过程,建立了流体动力与弹道耦合数值仿真计算模型,采用CFD手段分析了航行体水下运动过程中喷管尾部喷流流场与尾空泡相互作用流场的发展演化过程,获得了航行体摆动喷管推力矢量控制下非定常流场动态特性,为航行体水下运动控制方式的深入论证及应用提供了研究方法和手段支撑。     

基于HLA可重构水下对抗仿真系统的设计与实现

HLA(High Level Architecture)是美国国防部推出的在高级分布仿真领域最新的通用集成体系结构，针对分布式水下对抗虚拟战场环境这一仿真应用，分析了构建水下多武器平台作战动态仿真使用的综合环境的需求和意义，提出采用基于高层体系结构HLA先进的建模、开发软件平台pRTI和仿真建模工具LabWorks来构建一个开放式、可扩展、可重构的水下对抗建模仿真综合环境的框架结构的设计方案。该对抗仿真系统可以通过目标系统重组方式进行多种不同对抗样式的水下战仿真结构。分析了该系统的功能、组成，提出了系统的工作流程、体系结构，探讨了系统实现过程中的建模、成员接口层框架设计等关键技术。     

SUBOFF潜艇回收AUV流场的数值计算

由于水下远距离传递信息困难,以及受自身携带能源的限制,水下无人航行器(AUV)需要通过母船回收进行能源补充与信息传递.为研究AUV水下回收时的复杂流场,本文基于STAR-CCM+软件,采用重叠网格技术对于潜艇回收AUV时的流场进行研究,分析了AUV在回收过程中受到的压力、流场中的漩涡和速度分布等水动力性能,为水下回收AUV提供了有益的参考.     

空投水下滑翔机入水冲击载荷研究

因水下滑翔机内部结构精密,空投入水瞬间水下滑翔机的外壳和内部结构会受到巨大的冲击,直接造成水下滑翔机的损坏。针对上述问题,借助STAR-CCM+软件,采用重叠网格方法和VOF多相流模型,分析水下滑翔机的入水过程,计算不同姿态下的水下滑翔机入水时径向力、轴向力和速度变化,同时考虑水下滑翔机外形结构特点,对水下滑翔机外形结构进行减载优化。仿真结果表明：随入水攻角增大,水下滑翔机受到的径向力作用效果大于轴向力;随入水速度的增大,水下滑翔机入水冲击载荷增加。同时,首部导流罩采用较大长短轴比的椭圆曲线,翼板采用折叠翼、柔性翼等折叠结构能够具有明显减载效果。本文研究成果可为水下滑翔机空投条件选择和空投入水结构优化提供参考。     

双壳油船底部破舱水下原油泄漏过程三维数值模拟

为研究双壳油船因搁浅或触礁导致底部破舱油品水下泄漏的过程,文中基于流体动力学理论,建立了双壳油船油舱三维数值模型,利用VOF模型表面跟踪方法对互不相容流体交界面液相流动问题进行了模拟,通过动态监测舱内油、水等运动特征对整个泄漏过程进行了阶段划分及特征分析,并将数值模拟结果与实验结果进行比较。比较结果表明：文中的三维数值模型能够比较准确地反映油品水下泄漏过程,可用于分析双层底内部流场特征。     

水下爆炸作用下固支平板动态响应分析

基于MSC.Dytran软件,对固支平板在水下非接触爆炸作用下的动态响应试验工况进行建模仿真分析,其计算结果与试验结果吻合较好。得到的平板在不同大小的水下爆炸冲击波载荷作用下的失效模式也与试验相一致,由此说明利用有限元软件MSC.Dytran模拟仿真水下爆炸作用下的结构动态响应过程的可行性,为工程应用提供了借鉴和参考。     

近地、水面时的飞行器动态稳定特性数值模拟

基于非结构动态网格重构技术,采用SA模型以及VOF方法,分别对NACA0012二维翼型自由空间、近地效应以及近水面效应的非定常运动流场进行了数值计算分析,并根据建立的基于小幅度强迫振动的组合动导数辨识方法计算了各个攻角下动导数。计算结果分析表明动导数计算方法准确可靠;中小攻角下,地面与水面以管道效应影响流场,均损失了动态阻尼,柔性的水面损失更多,动导数绝对值更小;大攻角时,两者表现为阻塞效应,柔性水面下的动态阻尼增大,动导数绝对值也变大;相比地面效应,柔性的水面影响范围更广。     

水下埋设柔性取排水管设计要点

在电厂大型海水直流冷却等取排水项目中,水下开槽埋设柔性管的设计与施工难度都较大,但国内外尚没有专门的技术规范。针对水上和水下不同的工程特点、参数敏感性和水下自然密实填料变形模量的取值等问题进行了对比分析,并采用实物现场试验和填料室内试验的方法进行验证;得出了水下埋设柔性管设计的要点,并提出了重点设计参数的推荐取值。     

门式起重机虚拟样机建模与动力学仿真

研究了门式起重机动力学虚拟样机的建模方法,根据刚性体部件、柔性体部件和钢丝绳的特点,分别给出了不同的建模方法。通过对起升工况和大车运行工况进行动力学仿真,得到了整机的位移时间历程、动应力以及各连接件之间的作用力等,较真实地反映了门式起重机在作业过程中的动态特性。     

船体在水下冲击作用下的动态响应仿真

舰船在执行任务时,不可避免的会发生敌方鱼雷、导弹等武器的打击,在水下的冲击场景主要有接触爆炸、非接触爆炸和自身冲击等,其冲击作用可能会造成船体结构的损伤,甚至造成舰船沉没等事故。因此,研究船体结构在水下冲击作用下的强度与力学响应有重要的意义。本文详细研究了水下冲击与爆炸理论,建立了水下冲击模型,并基于有限元分析软件Abaqus进行了船体的有限元建模、网格划分、冲击载荷施加与动态响应仿真。