一种航行体水弹道的数值仿真与试验研究

针对一种航行体复杂的水弹道特性,对流固耦合数值计算方法进行分析,并在此基础上采用MSC.DYTRAN有限元分析软件建立起航行体水弹道仿真计算模型,应用该模型计算得到航行体水中运动规律。研究了水弹道缩比试验相似准则及测试方法,开展多发次缩比试验获取了航行体水弹道特性。仿真计算和缩比试验结果的对比分析表明二者一致性较好,试验和计算方法能够为相似研究提供指导。     

基于Matlab的舰炮内弹道计算模块的GUI设计

内弹道仿真中涉及大量数据的计算、图形化显示以及不同弹道模型间的切换。为开发舰炮内弹道计算模块,利用四阶五级龙格-库塔法求解经典内弹道模型,借助Matlab的图形用户界面开发环境GUIDE开发此模块,在同一界面上实现单一装药和任意两种火药混合装药的内弹道计算。应用该模块对某大口径舰炮高、低温内弹道进行仿真,计算结果和试验值一致性较好,验证了该模块开发的正确性。     

一种弹道滤波的简化算法

针对大口径舰炮射击的弹道特性,提出了一种简化的弹道滤波方法.通过对弹道进行分段线性处理,使得状态方程和观测方程为线性形式并进行了仿真试验.仿真计算结果表明,该方法简化了模型,可以有效降低运算时间、提高计算精度且易于工程实现.     

拉断螺栓式固弹装置动态力学性能对发射内弹道的影响分析

通过有限元分析方法对导弹发射过程中拉断螺栓式固弹装置的动态力学性能进行仿真研究,并根据仿真结果对发射内弹道模型进行了修正。最终通过发射內弹道原始计算结果、修正计算结果与试验结果的对比,验证了修正方法的正确性以及修正后发射內弹道模型的精度,该方法可用于其他含拉断螺栓式固弹装置的发射內弹道计算模型修正。     

一种基于弹道系数的外弹道拟合方法

当弹丸的质量和质心变化后,其外弹道会相应的发生变化。为解决弹丸质量和质心大幅度变化后的弹道拟合问题,文章提出了一种以弹丸质心运动微分方程组为模型,采用估算弹道系数与误差拟合修正相结合的弹道拟合方法,解决了拟合系数法难以保证全弹道一致精度的难题。通过实测数据对该方法的检验,表明该方法具有一定工程应用价值。     

弹道修正弹系统可靠性分析

在对弹道修正弹系统可靠性进行定义的基础上,建立该系统的可靠性框图和可靠性数学模型,提出了弹道修正弹系统可靠度的计算方法,同时介绍了可靠度分配在弹道修正弹系统中的应用问题。研究结论为弹道修正弹系统设计提供参考,也为弹道修正弹系统效能评估提供依据。     

气象误差辨识提高舰炮一维修正弹预测落点精度

为了能由实测的一段弹道坐标,准确地预测舰炮一维弹道修正弹落点,在研究目前弹道参数辨识方法的基础上,针对一维弹道修正中预测落点的要求,提出对实测弹道坐标滤波、利用实测弹道坐标滤波值与预定弹道坐标的偏差辨识等效气象误差、通过解弹道方程预测落点的一种方法,并进行精度分析。假设气象误差值,仿真表明该方法能够提高预测落点精度。     

高强聚乙烯层合板抗侵彻性能

以世界上较为通用的破片模拟弹作为高强聚乙烯层合板的防御对象,利用高速摄影技术得到了破片的具体侵彻过程,并通过弹道试验,得到了弹道极限和剩余速度的试验值。试验后的靶板变形模式和吸能机理表明:高强聚乙烯层合板在弹道极限附近的防护效率最高。根据试验结果拟合得到了不同面密度下的靶板弹道极限和剩余速度的经验公式,并比较了经验公式和经典公式计算值与试验结果,前者与试验结果吻合较好。     

卡尔曼滤波在水下载体被动弹道跟踪系统中的应用

由于水声环境和信道的复杂性及水下航行载体的高速机动性,被动弹道跟踪系统测量的弹道样点野值较多,平滑性差.要对弹道进行较准确的实时跟踪,需要对弹道测量样点进行统计平滑处理.为了提高被动跟踪系统的定位精度和对机动目标的跟踪适应能力,采用卡尔曼滤波算法对弹道进行处理是常用的做法.介绍一种经过实用且效果较好的卡尔曼滤波算法,阐述了卡尔曼滤波算法原理和系统采用的信号模型及算法实现,并通过水下目标实航试验监测弹道及算法滤波处理结果的比较,说明该算法具有良好特性.     

样本匹配算法在鱼雷弹道融合中的应用

通过分析鱼雷对抗试验中获得的内外测弹道数据的特点,在比较多种曲线匹配算法的基础上,提出了一种基于样本的匹配算法。该方法利用弹道曲线上的点对应的矢量作为特征无关量信息,在合理选取样本点基础上,采用最大相似性准则对弹道曲线进行匹配,找到曲线最佳匹配段,从而对准内外测弹道的时间基准,以用于弹道融合。     

船体结构角焊缝的应力分析与试验

采用焊缝强度计算理论、有限元数值分析及组合钢构件压弯试验,研究船体结构角焊缝的受力性能。对比理论分析、数值计算、模型试验的结果表明,角焊缝剪应力的理论计算方法正确,试验实测焊缝剪应力的大小及分布与理论焊缝剪应力较一致,焊缝剪应力的测定方法可靠,为焊接系数的验证研究工作打下了基础。     

基于RNN-LSTM的船舶运动轨迹预测

针对船舶轨迹预测精确性与实时性的需求,从数据层面探究影响船舶航行轨迹的特征,通过相关性分析确定网络的输入,提出结合循环神经网络-长短期记忆(Recurrent Neural Networks-Long Short Term Memory,RNN-LSTM)的船舶航行轨迹预测模型.通过船舶Z形试验相关数据与实船实际航行数...     

层次分析法在潜艇总体性能评估中的应用与改进

结合潜艇概念设计阶段的特点,提出一种潜艇总体性能的评估模型和评价方法,利用三标度法间接给出判断矩阵,在一定程度上减少了决策者主观因素的影响。针对经验方法在一致性检验时的缺陷,采用统计检验的方法,直接以判断矩阵一致性指标的临界值作为检验标准,简洁可行,且具有一定的理论依据。     

Minimum sample size for extreme value statistics of flow-induced response

Extreme value statistics are one way to determine the maximum design loads for systems in extreme conditions, such as operational loads experienced by ships. Accurate predictions typically require large sample sizes, which are not always possible to obtain. Conversely, small sample sizes lead to more variation in the predictions. Increasing the sample size improves the variance to a desired range. The proposed method aimed to estimate a minimum sample size for an extreme value process by specifying and obtaining an acceptable variance. Minimum sample sizes for extreme value statistics depend on the distribution's behavior, so the method proposed here was designed for use before and during measurements. To test the proposed method, the response of a cantilever fin with a varying angle of attack was measured. The proposed method was able to estimate minimum sample sizes for several distributions. Accuracy was demonstrated by randomly drawing measured and simulated samples.     

某船舶结构声学设计技术探讨

以某船舶的噪声振动控制为目的,探讨了船舶结构声学设计技术。针对某船舶机舱结构,在初步设计的基础上,运用FEM/BEM方法,对比了不同设计参数下的船舶振动响应和水下辐射噪声声压级。通过调整机舱段结构参数,避免船体结构共振的发生,确定了低噪声设计方案。模型试验表明,振动传递特性的计算值与试验值有很好的一致性,所建立的船舶振动噪声预报模型是可信的。     

舰载火箭弹弹道重构与模型验证

为了验证火箭弹系统六自由度仿真模型的可信性,建立用于弹道重构的系统状态模型和基于GPS观测数据的量测模型,运用无迹卡尔曼滤波(UKF)算法和TIC不等式系数法,探讨仿真模型静、动态性能的验证方法。以某型舰载火箭弹系统为研究对象,通过重构火箭弹飞行状态的误差参数,对其仿真模型进行定量验证。仿真结果表明,利用弹道重构方法对六自由度弹道仿真模型进行验证是有效的。     

基于射流理论的空气中水射流轨迹及扩展范围计算方法

基于射流理论基础,引入射流卷吸假定和动量分析方法,建立计算空气中水射流运动轨迹及扩展范围的射流-动量模型,运用耙吸挖泥船艏喷、吹泥管线等实测数据对模型进行验证和分析,并与部分现有模型进行对比分析。结果表明:射流-动量模型计算射流轨迹与现有模型相当,与实测值基本一致,计算扩展范围与实测值符合较好,较现有模型更具实用性。针对艏喷和吹泥管线的工况特性,推荐了适用的射流扩展系数、吸入空气流速系数这两个射流-动量模型重要特性参数的取值。     

舰船除锈喷漆机器人的研究与设计

为了改进舰船修造行业除锈、喷漆工作落后的、传统的人工作业方式,设计了一种具有除锈、喷漆功能的机器人装置。该机器人采用直角坐标和柱坐标相结合的设计方法,通过主从遥控控制或自动轨迹规划控制,能够实现平面和曲面作业。详细介绍了该机器人的本体结构、驱动方式和控制系统构成,并对机器人自动工作方式的轨迹规划作了阐述。实践表明,使用该机器人代替人工作业,不仅可以减轻操作工人的劳动强度,还可提高工作效率和施工质量,具有较强的应用价值。     

一种提高电子海图上船舶航迹显示速度的方法

在电子海图上叠加显示船舶运动轨迹对船舶航迹分析和海上事故回放具有重要意义.船舶AIS(Automatic Identification System)报文提供了一种新的船舶动态和船舶运动轨迹获取方式.由于有关船舶动态的AIS报文发送频度较高,致使船舶运动轨迹点较为密集,这种情况将会导致电子海图系统在显示较长时间段船舶运动轨迹时,速度下降,从而降低了系统的用户友好性.利用垂距法对船舶动态数据按照电子海图显示比例尺进行分层.当电子海图显示比例尺较小时,仅显示船舶运动轨迹轮廓,而当显示比例尺逐渐增大时,显示海图显示地理范围内更详细的船舶运动轨迹信息.实验表明该方法能有效地提高船舶运动轨迹的显示速度.