基于Gaia建模方法的舰艇抗沉指挥仿真

舰艇随时都有可能发生各类舱室破损进水事故。舰艇各级抗沉人员必须快速限制、消除进水,以保证舰艇的不沉。舰艇抗沉的成败不仅取决于船体不沉性能和抗沉设备性能等"硬实力",还取决于各级抗沉人员的反应时间和决策速度等抗沉指挥的软实力。为分析各级抗沉力量对抗沉过程的影响,针对异步并发的抗沉过程,借助于Gaia建模方法,建立抗沉指挥的多智能体模型,并在JADE框架下,构建了抗沉过程仿真分析系统。研究表明,该建模和仿真方法可用于评估分析抗沉指挥的效能大小,找出影响抗沉效能的关键要素,提高舰艇抗沉的组织实施能力。     

潜艇动力抗沉影响因素仿真分析

对潜艇破损时使用高压气吹除主压载水舱进行了建模;分析了破损面积、破损位置、纵倾以及艇首弃载、延迟时间等因素对破损潜艇应急吹除的影响;纵倾控制在潜艇动力抗沉过程中十分重要,在吹除主压载水舱的过程中,应选择合理的吹除次序,以形成有利于抗沉的姿态.仿真结果验证了所建立模型的合理性和所提出操纵措施的可行性.     

液舱导移自动控制系统调节船体平衡方法研究

本文目的是通过液舱导移的方式实现船体平衡被破坏后的再平衡.本文利用船体结构有限元分析中的自动调整方法建立船体平衡模型.在选定液舱导移方案后,根据舰船静力学相关知识进行船体平衡的理论分析和计算,推导出液舱导移过程中参数之间的关系,并根据这些参数关系以及单容水箱液位控制模型,以LabVIEW为平台进行液舱导移和整个船体平衡调节过程的仿真.通过计算机仿真和物理实验说明,在一定条件下,通过液舱导移的方式可实现船体平衡被破坏后的再平衡.     

陶瓷/液舱复合结构抗侵彻机理试验研究

为探讨EFP战斗部的防护方法,文章根据陶瓷材料和液舱结构的抗侵彻机理,提出在舰船防护液舱前增设抗弹陶瓷材料层抵御大质量弹丸的侵彻,设计了1/10缩尺的防护液舱结构模型,开展了3类陶瓷/液舱复合结构抗侵彻试验研究,分析了弹体、液舱前、后面板的破坏模式和侵彻过程以及复合结构的抗侵彻效能.结果表明:弹体主要发生墩粗-侵蚀破坏;液舱结构前面板的破坏分为剪切冲塞(花瓣开裂)、碟形变形、薄膜鼓胀和失稳凹陷四个阶段;后面板的破坏随板的厚度而变化:后板较厚时发生剪切冲塞,较薄时发生花瓣开裂;初始压力峰值远远大于空化载荷峰值,但空化载荷对结构的破坏起着主要作用.     

Time domain modeling and simulation of warship flooding process based on counter-flooding activities北大核心CSCD

[目的]实战损伤条件下,舰艇进水是舱室进水漫延与舰员抗沉行为相对抗的过程。现有的不沉性理论无法客观、全面评估抗沉干预对战损舰艇进水过程的影响,缺少从全时域的角度对战损舰艇进水过程开展预测的手段。[方法]首先,分析抗沉干预下舰艇破损进水的耦合关系,构建进水过程时域模型,进而给出数值求解算法;其次,结合案例分析抗沉干预要素对不沉性的影响,并开发可视化、交互式的仿真系统。[结果]通过仿真系统实现了进水过程与多种抗沉干预方式的综合评估,是对现有不沉性理论的有效补充。[结论]该成果不仅可帮助设计人员掌握抗沉设计方案对干预进水过程的有效性,指导舰艇抗沉能力的设计;还可应用于抗沉指挥决策的态势预报,具有较高的军事应用价值。     

舰艇抗沉实时决策算法及监控仿真平台

针对目前舰艇的抗沉决策算法和软件还不能与各类监测信息、控制信息有效融合,造成"抗沉决策"和"抗沉实施"不能同步进行,进而大大降低抗沉指挥效率的问题,以及传统的舰体平衡推理速度较慢,不能根据进水态势和抗沉效果进行实时调整的问题,开展相关研究,有效解决这些问题。以抗沉任务的实施为驱动,设计能够与抗沉监控设备联动的实时决策算法;同时,设计并开发抗沉实时决策监控平台。测试和仿真结果表明,该平台的自动化程度更高,抗沉速度更快,是舰员开展抗沉指挥的重要手段。     

舰艇抗沉实时决策算法及监控仿真平台

针对目前舰艇的抗沉决策算法和软件还不能与各类监测信息、控制信息有效融合,造成"抗沉决策"和"抗沉实施"不能同步进行,进而大大降低抗沉指挥效率的问题,以及传统的舰体平衡推理速度较慢,不能根据进水态势和抗沉效果进行实时调整的问题,开展相关研究,有效解决这些问题。以抗沉任务的实施为驱动,设计能够与抗沉监控设备联动的实时决策算法;同时,设计并开发抗沉实时决策监控平台。测试和仿真结果表明,该平台的自动化程度更高,抗沉速度更快,是舰员开展抗沉指挥的重要手段。     

潜艇液舱晃荡对其稳性影响的数值仿真与评估

结合潜艇耐波性和稳性的问题,分析液舱内的自由液面晃荡现象,建立潜艇液舱液体晃荡的数值仿真模型,利用计算流体力学软件Flow 3D,对潜艇横摇过程中液舱的液面晃荡进行模拟,根据数值计算结果,分析液舱晃荡对潜艇稳性的影响。     

潜艇抗沉辅助决策系统研究

潜艇抗沉辅助决策系统是提高潜艇损管指挥效能的有效途径。根据潜艇不沉性理论,结合潜艇不沉性的数学模型,针对潜艇水上和水下发生破损情况,建立辅助决策模型,给出了包括浮态、稳性、破损舱室灌注时间等信息的计算方法。基于潜艇水下抗沉要求,提出了高压气使用的优选方案和平衡艇体步骤,对潜艇抗沉训练、战场抢修和生命力保障提供了信息支持。     

基于CFD的潜艇高压气吹除主压载水舱系统模拟

高压气吹除主压载水舱是潜艇舱室进水情况下最有效的应急挽回手段之一.由于高压气吹除时压载水舱中剧烈的气液混合流动,导致建立的理论模型有一定局限性.本文通过CFD中两相流VOF模型对高压气吹除压载水舱的动态过程进行仿真,分析吹除过程中压载水舱中气-液混合现象、压力变化情况及压载水舱排水速率等特点,以验证高压气吹除压载水舱的理论模型.