不同工况条件对舰船舰面空气流场的影响

随着舰载机及精密电子设备普遍装备现代舰船,与之相关的安全性及可靠性影响因素也逐渐受到关注[1].舰船舰面气流场对舰载机的安全起降影响显著.在不同的工况条件下,舰船气流场会产生变化,进而影响到舰载机的安全作业.本文利用缩比模型对舰船舰面空气流场进行数值模拟计算,观察工况条件发生变化时模型舰面气流场的变化情况.从模型的选取、参考舰船舰载机起降方式等方面加以讨论,对不同工况条件下舰船空气流场的数值计算结果进行了对比和分析.     

两种飞行甲板形式的舰船空气流场特性比较

搭载固定翼飞机的水面舰船受多种因素的影响,通常会采用多种飞行甲板形式,尤其是在没有配备弹射器但搭载有固定翼飞机的舰船上,是否采用滑跃式起飞甲板,采用后舰面空气流场会有哪些变化是在总布置设计必须要讨论的问题.本文通过在定常条件下,同一船型上采用的2种飞行甲板舰面布置方案进行了多个工况的空气流场模拟计算,对计算结果进行分析,观察模拟出的二维/三位流线形态,对舰船采用不同飞行甲板形式的气流场特性进行了初步的探讨.     

面向气流场的直升机舰船上层建筑设计评估方法

开展舰船上层建筑气流场设计评估,目前尚无系统方法。提出一种直升机舰船上层建筑气流场设计定量评估方法。计算舰载直升机受非定常气流施加的力和力矩的时间历程,以力和力矩的积分平方根量化飞行员的操控负荷,以力和力矩的时间平均值量化舰载直升机的操控裕度,并将起降平台空域的温度变化或变化率作为设计评估指标。采用实例验证该方法的工程可应用性。     

舰船舰面空气流场的CFD数值模拟探讨

CFD技术已经广泛应用于舰船水流场的分析计算研究领域,而在舰船空气流场研究中的应用趋势正在逐步增强,目前国内在该领域的研究工作还处于起步阶段.从现代舰船气流场的研究发展现状、舰船空气流场CFD数值计算方法的选用以及实例数值计算,探讨了数值模拟舰船气流场的可行性,并通过将计算实例的数值计算结果与其对应状态的风洞试验结果进行对比分析,验证了计算结果的合理性,结果显示,利用CFD工具在定常条件下对舰船空气流场的模拟计算方法是可行的.     

利用缩比模型CFD数值模拟计算舰船舰面空气流场相似准数的影响探讨

舰载航空系统是现代舰船的重要组成部分,舰船空气流场对舰载机起降的安全性有明显的影响,因此,舰船空气流场特性研究对全船总体性能具有重要意义.目前,对舰船空气流场的研究方法主要有实船测量、模型试验及数值模拟等方法,利用缩比模型对舰船舰面空气流场进行CFD数值模拟具有成本较低和周期较短的优点.缩比模型计算需要考虑相似性问题,文章针对此问题从缩比模型的采用、流场模型试验时相关的相似准数影响等方面加以讨论,其中还针对模型试验时不同雷诺数的影响进行了数值模拟计算.     

SA与MILES模型在SFS2舰船空气流场中的模拟应用

为了研究SFS2的舰船空气流场特性,利用SA模型和MILES模型对SFS2空气流场进行数值模拟,并与风洞实验结果进行对比。计算结果显示,SA和MILES模型均能得到与风洞实验变化规律相同的时均流场结果,但MILES对尾流场的预测精度相对更高,且能得到空气流场的瞬时特性,用于更精确分析舰船空气流场。     

舰船上层建筑的隔振及抗冲击特性分析

舰船上层建筑由于有众多的仪器设备,因而其隔振与抗冲击性能受到重视.采用基于有限元的数值模拟方法,对某舰船上层建筑进行了隔振与抗冲击设计以及动力学特性分析.为了揭示舰船上层建筑的振动与冲击响应规律,模拟分析了上层建筑的隔振形式以及隔振参数对来自机舱振动传递的影响,探讨了水下非接触爆炸载荷,包括爆炸冲击波以及爆炸产生的二次脉动对舰船上层建筑的影响,为舰船的隔振与抗冲击设计提供了参考.     

舰船上层建筑结构动力响应的数学模型研究

传统的舰船上层建筑结构动力响应数学模型存在响应性能低的缺点,为此提出舰船上层建筑结构动力响应的数学模型研究。对舰船上层建筑结构的刚度、质量分布与阻尼进行计算,为动力响应数学模型的构建做准备,以上述准备条件为基础对舰船上层建筑结构动力放大系数进行求解,以得到的动力放大系数为依据采用数学公式对舰船上层建筑结构动力响应值进行计算,并对动力响应进行分析,实现了舰船上层建筑结构动力响应数学模型的构建。通过实验得到,构建的舰船上层建筑结构动力响应数学模型响应时间比传统模型快了271 ms,动力放大系数比传统模型增加了0.41,充分说明构建的舰船上层建筑结构动力响应数学模型具备更好的响应性能。     

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。     

桥梁上部结构防船撞研究

船舶撞击桥梁上部结构是船撞桥事故模式之一,其撞击特性与撞击桥墩特性相比有所不同。现着重研究了船舶撞击桥梁上部结构的风险分析、撞击力、防撞保护等技术问题,并提出设置警示设施、AIS系统建设、拦截、红外线监测、警戒等防护措施,供通航安全部门参考。     

船舶上层建筑完整性设计建造工艺

基于上层建筑完整性设计建造的成功经验,对船舶上层建筑完整性设计建造工艺进行研究。各船厂可根据自身的硬件条件和设备设施进行上层建筑的策划、设计和建造,并在完整性水平评估基础上进行持续改进,不断提高上层建筑中间产品完整性交付水平,从而提升船舶建造的生产效率。该研究为各船厂进行流程再造、实现上层建筑完整性设计建造提供技术指导。     

大型船舶上层建筑整体吊装方案有限元分析

针对某大型船舶上层建筑整体吊装拟定的3个吊装方案,利用MSC.Patran和MSC Nastran对结构在自重作用下的响应进行有限元分析,对得到的上层建筑应力和变形进行比较,选择最优方案。结果表明,吊点和吊钩的位置与数量均会对结构的应力和变形产生影响。研究结论对后续大型船舶上层建筑整体吊装方案设计具有较强的指导和借鉴意义。     

船舶上层建筑铝合金分段焊接质量控制要点

14 400 t系列船的上层建筑设计为铝合金结构。根据铝合金材料特性及可焊接性,针对铝合金分段焊接难点,阐述铝合金分段的焊接方法、焊前清洁、焊接顺序、无损检测及注意事项等焊接质量控制要点。在实船应用中,结合焊接质量控制要点,铝合金分段的强度和焊接质量得到有效保证,为扩大铝合金在工业领域的应用提供参考。     

内河船舶上层建筑薄板成形加工的研究

为解决内河船舶上层建筑低碳钢薄板加工制作过程中出现的皱纹、裂口等压筋畸变问题,文章研究了在薄板加工过程中如何选取适当的胀形成形极限,通过采取相关的技术与工艺措施,防止拉深成形主要的成形障碍起皱和开裂的产生,避免压筋畸变,提高薄板加工质量.     

基于SVM的大型集装箱船上层建筑振动预测方法

基于支持向量机,采用RBF核函数,以某集装箱船上层建筑舱室振动为训练样本,建立了集装箱船上层建筑舱室振动的非线性回归模型,对该船上层建筑部分舱室振动进行预测。通过对上层建筑振动特征的分析,构造转换系数,提高了模型的通用性,并应用此模型对另一艘集装箱船上层建筑舱室振动进行预测。预测结果表明:应用SVM非线性回归模型对大型集装箱船上层建筑舱室振动进行预测是可行的,预测效果较为理想。     

某舰尾部上层建筑副炮加强结构刚度有限元分析

为研究某舰尾部上层建筑副炮加强结构的垂向刚度，在有限元软件ANSYS中分别建立副炮基座附近的上层建筑模型、上层建筑带部分主船体舱段模型以及全舱段模型并进行了刚度计算分析。在计算过程中，通过多种结构设计方案的对比计算，分析出了对结构整体刚度影响较大的船体构件和部位，为最终的结构加强提供了依据。着重讨论了模型范围大小、不同边界条件、加载方式以及刚度计算方法对船体结构最终垂向刚度计算结果的影响。     

24 000 TEU集装箱船上层建筑整体吊装的优化与加强

选取24 000 TEU集装箱船上层建筑作为研究对象,进行有限元建模,对其整体吊装过程进行模拟。对初始吊装方案和加强方案进行校核,查看结构应力和结构变形情况,并根据结果反馈对初始吊装方案和加强方案进行相应调整。优化模型显示结构突变成功消除。对吊点附近的结构进行加强,确保结构应力顺利传递,应力降至许用范围内,上层建筑安全吊装。     

含起重设备的船舶上层建筑吊装强度有限元分析

为准确计算船舶上层建筑吊装强度,采用MSC.Patran和MSC Nastran软件对175 000 t散货船上层建筑吊装建立整体结构有限元模型。采用含起重设备的有限元分析法计算上层建筑在吊装过程中的结构响应,并与直接约束法和惯性释放法进行对比分析,比较3种有限元分析法计算得到的应力、变形和吊点支反力情况,分析含起重设备的有限元分析法的准确性。结果表明,含起重设备的有限元分析法可对结构的应力、变形和吊点支反力进行较为准确的计算,优于直接约束法和惯性释放法。含起重设备的有限元分析法对船舶上层建筑吊装强度和吊装方案的评估具有一定的工程价值。