实验尺度水下滑翔机的机翼设计与水动力分析

为获取优化的实验尺度水下滑翔机水平机翼外形,基于CFD方法建立了滑翔机仿真模型。分析了平板机翼各参数间的关系,结合滑翔机特性,将机翼的表征量简化为安装位置、后掠角、展长、展弦比和根梢比等5个设计参数。通过对比分析各参数对升阻比的影响,提出了一种适用于实验尺度滑翔机的高升阻比水平机翼。仿真研究了设计的机翼对滑翔机运动的影响,结果表明,滑翔机各状态变量快速收敛,保证了滑翔机在水池环境中的稳态滑翔时间。     

水下爆炸气泡射流对壳板毁伤的计算方法

导出气泡射流速度及其与壁面作用周期的计算公式,并对舰船典型舱段进行了水下爆炸试验,探究典型工况下气泡射流对船体板架的毁伤效应与适用于工程计算的方法。结果表明,水下爆炸产生的气泡射流在船体局部产生的毁伤比冲击波更强,并且射流驻压是导致结构破坏的主要原因。导出的射流作用周期以及将射流载荷按正弦波形式处理的方法,具有一定的工程计算精度。数值计算与试验结果对比,估得典型工况下射流峰压值的量级,它与经验公式计算值相吻合。该方法可为相关的水下爆炸试验提供参考。     

水下双层圆柱壳全频段声振特性研究

为研究水下双层圆柱壳结构全频段声振特性,基于VA-ONE建立了FE-BEM混合法、FE-SEA混合法及SEA法3种不同的计算模型,进行了不同辐射介质中辐射声功率及外壳振速的计算,并进一步研究了内外壳及肋板厚度、约束条件、激励位置及层间流体对双层圆柱壳声辐射特性的影响;基于FE-BEM混合法研究了圆柱壳结构的声散射特性;研究了肋板在结构振动能量传递中的作用,提出了2种阻尼肋板的减振降噪方案并进行相关仿真分析.结果表明:重流体能够抑制结构的振动,但由于重流体声阻抗较大,结构的辐射声功率变大;结构声散射曲线在某些频率处出现峰值,且峰值频率与结构自身的固有特性有关;阻尼肋板能得到较好的减振降噪效果,工程上建议使用金属聚氨酯阻尼肋板.     

水下双层圆柱壳全频段声振特性研究

为研究水下双层圆柱壳结构全频段声振特性,基于VA-ONE建立了FE-BEM混合法、FE-SEA混合法及SEA法3种不同的计算模型,进行了不同辐射介质中辐射声功率及外壳振速的计算,并进一步研究了内外壳及肋板厚度、约束条件、激励位置及层间流体对双层圆柱壳声辐射特性的影响;基于FE-BEM混合法研究了圆柱壳结构的声散射特性;研究了肋板在结构振动能量传递中的作用,提出了2种阻尼肋板的减振降噪方案并进行相关仿真分析。结果表明:重流体能够抑制结构的振动,但由于重流体声阻抗较大,结构的辐射声功率变大;结构声散射曲线在某些频率处出现峰值,且峰值频率与结构自身的固有特性有关;阻尼肋板能得到较好的减振降噪效果,工程上建议使用金属聚氨酯阻尼肋板。     

水下滑翔机动力学建模与仿真

随着海洋开发进程的不断加快,水下滑翔机技术得到快速发展。水下滑翔机依靠浮力进行驱动,通过改变重心位置,实现滑翔机姿态调整,具有噪声小、能耗低、探测范围广及工作效率高等优势,在海洋资源探测和海洋环境监测等方面发挥着重要的作用。本文对水下滑翔机进行总体设计,对机体滑翔运动和俯仰姿态进行分析,分别对滑翔器的转动和移动建立相应的动力学模型。     

翼型突体尾流引起的螺旋桨湍流场试验研究

本文通过在低湍流风洞中测试两个翼型突体模型尾迹区的流场结构和特性,详细给出了该区域湍动能和雷诺应力的分布及其发展过程,并分析了对螺旋桨来流湍流度的影响。从降低螺旋桨噪声的角度,提出了翼型突体声学设计的构想。     

翼型风帆的气动力学分析研究

在NACA0006翼型和圆弧型风帆的基础上,针对船用助航风帆的特点设计出一种新型翼型风帆,并采用标准κ-ε模型,利用FLUENT软件对翼型在8个不同风向角下的空气动力特性进行了数值模拟计算,获得翼型风帆在8种不同风向角下的升力系数和阻力系数,并对计算风帆模型进行风洞试验,风洞试验得到的升力系数和阻力系数结果与模拟计算结果有较好的吻合,通过试验结果对比证明其升力系数比常规的矩形圆弧风帆有很大提高.     

声学技术在水下工程中的应用

我国的海洋油气资源储量丰富,开发潜力巨大。而今,随着油气开采不断向深海推进,开采的难度大大增加,原有的技术装备也需要不断地更新升级。海上油田水下开发工程设施建设离不开潜水员或水下遥控机器人ROV的支持,通常情况下,工程技术人员根据潜水员在水下提供的指导或依据ROV视频电视传输的信号获取必要的信息,确立施工方案,进而执行某项操作。但是,在某些特定场合,比如水下能见度低、视距短、图像模糊不清时,视频信号的有效性大大减弱,在施工中不能充分发挥应有的作用。雷达波声学信号技术恰恰可以突破视频信号的瓶颈,有效地解决这一难题,并且在某些水下工程领域内,雷达波远距离捕捉目标的能力强,使用声学信号技术比视频信号技术更为经济高效。作者结合几个实例着重介绍声学信号在海洋水下工程建设中的应用及技巧。     

水下滑翔机垂直面动力学分析与仿真

水下滑翔机是一种依靠水动力和净浮力驱动的无外挂推进系统,具有能耗小、作业时间长的优点,主要应用于大范围、长时间、大尺度的海洋观测。本文针对在研的水下滑翔机原理样机,介绍基于CFX水动力计算软件的水动力计算方法,并采用最小二乘法辨识了滑翔机在垂直面作稳定滑翔运动时的水动力参数;分析水下滑翔机垂直面稳态运动时系统状态与控制量之间关系,并基于LQR控制方法设计水下滑翔机在垂直面作稳态滑翔运动时在不同俯仰角下的切换控制策略,仿真表明了这种控制方法的有效性。     

水下噪声基阵测量系统对空间源的响应

在水动力试验设备或海上实船作水下辐射噪声的测量中，为提高测量信噪比和估计噪声源强度空间分布，采用了多焦点的聚焦基阵，对于幅度补偿和幅度归一化补偿的聚焦基阵，讨论和计算了基阵对聚焦点附近的声源位置的响应（声场分布）。     

基于LabVIEW的应答式水声定位系统目标模拟器

文章利用LabVIEW和VC作为软件开发平台,PXI4461采集卡等作为硬件平台,开发虚拟信号模拟器,可模拟应答式水声定位系统测阵、导航与定位监测的应答器的应答声信号,在实验室模拟还原整个研练保障的测量过程。     

水下航行体机械系统的声学相似性研究--能量法

本文采用能量参数为分析参数，从机械设备固有的振动特性开始，分析水下航行体隔振装置，基座和壳体的声学相似性，建立机械设备的激励功率，壳体振动的空间均方值和水下辐射声功率的相似关系。     

远程潜伏式水声对抗器材概念及技术

网络中心战必将延伸到水下战场，因此研究网络在水下的作战方式以及技术支撑成为当前水声界的一个重点。从水声对抗的角度看，与敌水声网络的对抗将成为其中一项重要内容。与传统意义上的水声对抗相比，由于目标对象的不同而需要一些新的对抗手段和对抗器材。在分析水声网络对抗需求的基础上，指出对抗水声网络应从“软杀伤”的角度人手：重点研究一种远程潜伏式水声对抗器材的技术方案及其在对抗中的应用。器材通过远程潜伏进入敌网络，通过远程激活对网络实施破坏。该研究可望对未来水下网络中心战提供一种功能强大的武器。     

水下爆炸载荷作用下舰船结构响应研究综述

在海战中,水下爆炸载荷是舰船结构的主要威胁之一。舰船结构响应非常复杂,可以分为整体响应和局部响应两大类,分别从这两个方面总结了水下爆炸载荷作用下舰船结构响应研究的国内外研究进展情况。根据不同的研究方法,从理论、试验和仿真三个角度对收集的文献进行了详细的分析与总结,并在此基础上提出了现有工作中的不足,对该领域有待解决的问题和发展趋势进行了展望,可为其他研究者提供参考。     

水下通信模拟训练系统设计与关键技术研究

该模拟系统旨在解决舰潜水下通信训练中存在的两大难题：一是通信声纳开机的时机少、时间短,训练机会少;二是通信声纳日常训练中没有训练环境和通信对象,训练效果差。该系统采用模块化的设计方式和面向对象的建模方法,将系统有机地分解成若干个模块,对系统的总体架构进行了说明,并对关键模块的实现进行了详细的阐述。     

水声对抗系统仿真研究现状和发展

水声对抗是现代海战的一个重要组成部分,与系统仿真技术相结合的水声对抗仿真技术对水声对抗系统的发展起到重要的促进作用。综述了国内外水声对抗系统及水声对抗仿真技术和系统的发展现状。结合水声对抗系统和技术在＂网络中心战＂条件下的发展,指出了水声对抗系统仿真发展的方向是＂网络化水声对抗＂仿真,并描述了其主要研究内容和关键技术。     

水下目标定位的若干方案对比研究

论文通过水下目标定位的几种方法对比,给出一种工作稳定可靠,具备较好隐蔽性,定位成功率高,布放、校准作业简单,定位时间短的方法.     

一种水声目标信号模拟器设计

根据声纳测试的需要,自主设计了一种水声目标信号模拟器.模拟器与声纳系统采用声对接方式对接,具有四路回放通道,且回放波形之间可以产生任意的相移,可以相对于原始信号有任意的频移、延时以及衰减.该模拟器具有通用性、高效性和易用性等特点.论文介绍该模拟器的体系结构和设计思想,并就各具体部分进行分析.     

水下语音通信系统的实时实现

在分析G.723.1编解码算法的基础上,设计了基于该算法的水下语音通信系统。对水声通信系统中的发射和接收部分进行了研究,并在仿真试验基础上,完成了编码调制、均衡和解调在硬件系统上的实时实现。