鱼雷斜入水过程非定常运动仿真研究

针对鱼雷反潜时复杂的入水过程,采用FEM/SPH耦合方法,对鱼雷入水过程进行了仿真,研究了鱼雷入水过程中的冲击加速度和入水初始段鱼雷姿态的变化。仿真过程中发现了"忽扑"现象对鱼雷入水后非定常运动的重要影响。通过分析试验数据,完善仿真模型,模拟了"低压力"引起的鱼雷入水后的"忽扑"现象,仿真分析了鱼雷真实的入水非定常运动过程。结果可为鱼雷入水弹道设计和结构承载能力设计提供一定的依据。     

着速和着角对水雷入水过载影响的数值仿真分析

为了研究高速水雷入水时受到的过载情况,采用流固耦合仿真软件MSC-Dytran,对水雷击水问题进行数值模拟仿真研究。分别计算了不同入水情况下雷体指定部位的加速度响应随时间的变化。仿真结果表明水,雷冲击载荷随入水速度的增大而迅速增大,入水速度是水雷受到的冲击载荷大小的主要影响因素。对新型水雷的结构设计、引信的设计、水雷装药的安全性设计以及其他元器件的抗冲击设计提供有价值参考。     

头部形状对水雷入水载荷及水下弹道影响的数值仿真分析

为了研究不同形状雷头对水雷入水过载及水雷水下弹道的影响,利用流固耦合仿真软件对半球形、锥形、斜锥形、平头半球形水雷击水问题进行数值模拟仿真研究,计算了4种不同雷头形状水雷入水时头部加速度和速度响应随时间的变化.通过研究表明,斜锥形能有效降低水雷入水时受到的载荷,对新型水雷的结构设计、引信的设计、水雷装药的安全性设计及其他元器件的抗冲击设计提供有价值参考.     

圆柱体高速入水数值模拟研究

为了获得圆柱体高速入水过程的演化规律,采用计算流体力学方法对其进行仿真模拟。应用VOF模型和重叠网格技术对圆柱体入水过程的运动情况进行计算,利用Schnerr-Sauer空化模型对入水空化现象进行模拟。仿真获得圆柱体入水过程的空泡演化过程、压力变化和速度衰减曲线。结果表明:圆柱体高速入水过程中,速度先急剧减小然后逐步平稳降低,空泡开始形成,圆柱头部边角处出现空化现象;在撞水时圆柱头部压力急剧增大,入水后压力迅速减小;入水过程与文献结果变化趋势一致,验证了模型的可靠性。     

基于全船建模的航速对船首外飘砰击影响研究

建立二维楔形体入水模型,验证入水砰击仿真方法可靠性,对集装箱船体进行全船体建模,导入船体运动参数,增加船体的纵摇运动,采用一般耦合算法(General coupling),流体域用Euler单元模拟,船体设为刚体,划分为Lagrange有限元网格,对船体进行入水仿真。对比不同工况下的结果表明:全船模拟时船型纵向斜升角会发生变化,导致航速对船首入水砰击压力的影响较大,随着航速的增加,入水砰击压力变大,同时航速还会使砰击压力峰值位置发生变化。     

基于全船建模的航速对船首外飘砰击影响研究

建立二维楔形体入水模型,验证入水砰击仿真方法可靠性,对集装箱船体进行全船体建模,导入船体运动参数,增加船体的纵摇运动,采用一般耦合算法(General coupling),流体域用Euler单元模拟,船体设为刚体,划分为Lagrange有限元网格,对船体进行入水仿真.对比不同工况下的结果表明:全船模拟时船型纵向斜升角会发生变化,导致航速对船首入水砰击压力的影响较大,随着航速的增加,入水砰击压力变大,同时航速还会使砰击压力峰值位置发生变化.     

凹形运动体三自由度入水运动特性数值研究

为研究凹形运动体三自由度入水过程运动特性,本文基于RANS方程和VOF多相流模型,结合重叠网格技术和动网格技术,对凹形运动体入水过程开展了数值仿真研究。通过数值计算结果与实验结果比较,验证了数值计算方法的有效性。基于该方法分析了不同垂向速度和水平迁移速度对凹形运动体三自由度入水过程运动特性的影响规律。研究结果表明:凹形运动体入水后旋转运动受喷溅冲击影响较大;下落过程中质心运动轨迹存在回摆而呈现"Z"型特征;垂向速度的增加对质心回摆运动具有抑制作用,而水平迁移速度的增加对其具有促进作用。     

不同气囊压力气垫船空投入水研究

为保证气垫船在特殊情况的应用,对气垫船空投入水进行研究。应用Abaqus有限元分析软件对气垫船气囊建立空气弹簧模型,对气囊不同气压时气垫船入水过程的运动特性和姿态变化进行仿真分析。结果表明：气囊的运动因空气弹簧存在的原因较底板更为剧烈;气囊气压在0.2～0.3 MPa间的运动特性几乎一致,小于0.2 MPa时气囊的弹性势能较小,速度衰减较慢,入水后吃水更深;气囊气压在0.15～0.3 MPa内,气垫船入水的姿态由前倾变为后倾,气压为0.2 MPa时,气垫船入水全程的姿态变化不大。总的来说,气垫船气囊压力为0.2 MPa时入水运动特性较好,姿态始末变化不大。     

鱼雷非线性H∞控制研究

本文利用非线性H∞控制理论,提出了鱼雷运动非线性H∞控制规律,并结合鱼雷实际入水运动特性进行了仿真,结果表明:设计的H∞控制器有效提高了控制系统性能和抑制干扰的能力.     

一种带减速伞的弹体三维弹道数值仿真模型

海上实施空投时往往对弹体在空中的姿态、入水速度、入水姿态以及落点的散布有着严格的要求.采用减速伞能有效地降低弹体的速度并能迅速调整弹体的姿态,研究带减速伞弹体的空间三维弹道是确定弹体各运动参数的理论依据.本文根据弹伞系统纵平面内运动的动力学简化假设,将弹伞弹道模型拓展为空间三维弹道.通过对弹道模型进行仿真计算,确定了弹伞系统空间运动的形态.本文所建立的带减速伞弹体三维弹道模型有效地解决了空投弹伞弹道的仿真问题.     

水面舰艇规避线导鱼雷方法研究

对潜射线导鱼雷的防御是水面舰艇面临的一个最大难题。首先,归纳了潜射线导鱼雷的一般导引规律,量化分析了线导鱼雷攻击弹道中所蕴含的潜艇位置信息。其次,分别针对线导导引状态和自导追踪状态的鱼雷防御方法进行了分析,得出水面舰艇应将鱼雷置于舰艉大舷角高速脱离的纯机动规避策略与规避意图。最后,概括了规避方法的可行性,并指出在具体实施过程中应与曲折机动、对潜反击、软硬杀伤等手段相配合。研究结果对于提高水面舰艇的生存概率具有重要意义。     

不同发射参数下潜射鱼雷初始弹道建模与仿真

为研究潜射鱼雷发射参数设定对鱼雷初始弹道的影响,建立鱼雷初始弹道数学模型,对鱼雷在纵平面的初始弹道进行了研究,利用Simulink编程进行了仿真,得出在不同发射参数设定下弹道的袋深、最大超调量和到达设定深度所需时间.仿真结果表明,鱼雷横舵管制舵角和出管速度对鱼雷初始弹道都有影响,其中鱼雷横舵管制舵角影响较大,为进一步优...     

鱼雷攻击潜艇的毁伤效果评估模型研究

客观、准确地评价鱼雷攻击潜艇的毁伤效果是鱼雷与潜艇对抗的最后一环,也是评价鱼雷武器系统作战效能的重要指标。本文在现有毁伤概率计算方法的基础上引进了舱段的毁伤程度、要害指数、命中概率、毁伤效果累积系数和齐射毁伤系数等参数,建立了一种比较全面的用来评价鱼雷攻击潜艇毁伤效果的数学模型,并给出了典型应用。     

潜射线导鱼雷对多目标攻击方位干扰问题研究

针对潜射线导鱼雷作战使用过程中的方位干扰问题进行阐述,说明问题的严重性并提出研究问题的方法。并以潜艇使用线导鱼雷对"人字形"水面舰艇编队攻击为例进行定量分析和仿真计算,得出了此态势下方位变化规律,为潜射线导鱼雷攻击提供了决策依据。     

自航式声诱饵对抗声自导鱼雷效能仿真分析

作为潜艇对抗反潜声自导鱼雷的重要装备,自航式声诱饵的战斗使用对最终效果有着重大影响。在简述自航式声诱饵对抗声自导鱼雷基本原理的基础上,建立了潜射自航式声诱饵对抗反潜鱼雷动态过程的多个仿真数学模型,对在声诱饵不同参数下的潜艇生存概率进行了仿真,对模拟结果进行了分析,对潜射自航式声诱饵的作战使用提出了建议。     

基于信息熵的潜艇鱼雷武器系统效能评估

在水下复杂战场环境下,随着武器系统信息化程度的不断提高和作战样式的快速变化,信息优势对于潜艇鱼雷武器系统而言具有重要的现实意义和作战效益。在分析潜艇鱼雷武器系统作战使用特点的基础上,提出了一种基于信息熵评估潜艇鱼雷武器系统效能的方法,并建立了评估数学模型。     

潜艇鱼雷发射初期弹道研究

阐述了鱼雷初期弹道的概念,重点研究利用动量定理和动量矩定理建立潜艇发射鱼雷初期弹道的数学模型。用Runge-Kutta法对鱼雷初期弹道进行仿真,并根据仿真结果分析了各种因素对鱼雷初期弹道的影响,从而得出发射鱼雷时各参数的最优值。     

基于模糊层次分析法的鱼雷武器系统作战效能评估

潜艇鱼雷武器系统在现代高技术战争中发挥着日益重要的作用,其作战效能评估也越来越受到重视。潜艇鱼雷武器系统的作战效能评估,基于鱼雷武器系统作战效能指标体系,运用模糊层次分析法（FAHP）实现,并结合实例对评估结果进行了分析,验证了此方法的可行性。     

海水静压力差在潜艇鱼雷发射装置中的应用

通过分析不同深度条件下潜艇发射鱼雷时的能量消耗,提出利用海水静压力差作为潜艇大深度发射鱼雷的一种原动力补充能量,为潜艇水下大深度发射鱼雷能量储备与使用探索出一条新的思路。     

一种鱼雷实时控制半实物仿真系统

介绍一种鱼雷实时控制半实物仿真系统。为保证控制的衬时性，系统采用双机并行工作，ＰＣ机求解鱼雷运动方程，工业控制机实现控制算法。本文详细阅述系统硬件结构，工作原理以及实时仿真软件和实时控制的编制。