国外舰船生命力评估与损管技术发展现状综述

舰船生命力及损害管制是舰船战斗力发挥的重要保障,生命力评估与损管决策技术已成为国际上研究的热点问题。特别是近年来,国外海军取得了一系列研究成果。然而,生命力评估与损管决策技术是一门交叉学科,仍然具有广阔的发展空间。针对该领域的研究现状,重点分析了国外生命力评估系统的开发现状、智能损管辅助决策与损管监控技术的发展趋势以及管网智能重构技术的研究成果。     

损伤树法在舰艇损管系统生命力评估中的应用

文章探讨了损伤树方法的思想及其在舰艇损管系统评估中的应用,建立了评估损管系统生命力的步骤和模型,并通过对某舰损管系统生命力的分析和计算,为其损管系统的设计提供了有价值的建议.     

自动化损管控制系统与21世纪的舰艇生命力

本文就国外的自动化损管控制系统对新世纪的舰艇生命力的影响作了简单分析，并就我国水面舰艇的建设提出了一些建议。     

集成式上层建筑对舰船平台设计影响综述

集成式上层建筑在有限的空间内实现了众多舰载设施的功能集成,是先进舰船上层建筑技术的发展趋势。集成式上层建筑在使水面舰船面貌耳目一新的同时,也给舰船的诸多方面带来了不同程度的影响。讨论了集成式上层建筑对舰船平台电磁兼容性、稳性、隐身性、烟流和进排气噪声、露天作业以及生命力等方面的影响。在设计过程中,应制定舰船性能的优先级顺序,对这些影响进行综合权衡,以发挥舰船集成式上层建筑的优势。     

基于模糊层次分析法的舰艇维修性评估方法

维修性定量评估一直是舰艇设计中的难点之一。基于舰艇设计中常用的维修性设计准则,将层次分析法与模糊评判理论相结合,提出一种可用于舰艇维修性设计方案优化和不同方案间维修性水平比较的新方法。在评估过程中,首先根据舰艇维修性设计准则,将影响维修性的因素进行逐层分解、独立评价,再经逐层向上的模糊运算,得到评估对象的维修性水平。实例计算表明,该方法能够实现对维修性由定性到定量的评估,明确地得出不同方案之间维修性水平的差别,并能发现方案中维修性水平的薄弱环节。     

舰船电力系统电磁兼容性研究现状综述

随着电力电子设备大量应用于现代舰船,电磁兼容性成为影响舰船生命力和战斗力的关键技术。在简析大功率电力电子设备对电力系统电磁兼容性影响的基础上,综述舰船常见电力电子变流设备的传导干扰作用机理、建模与预测研究进展,简析辐射电磁干扰建模的研究现状,概述开关电源和逆变器常用的对消与滤波等干扰抑制方法,并指出电磁兼容领域尚待进一步深入研究的通用性、高频非线性、实时性分析等热点问题和前沿方向。     

舰船损管监控系统的设计考虑

舰船战损是威胁舰船生命力和战斗力的重要因素,在海战中有效地保存或恢复己舰的生命力和战斗力,也能更有效地打击敌方。通过对水面舰船的损管监控系统在管辖范围、管理层次、主要功能等方面进行阐述,并对未来损管监控系统设计进行探讨,使舰船损管监控在海战中的作用得到全新的认识和发展。     

舰船损管技术综述

阐述国外舰船损管系统的发展状态;分析我国舰船损管的技术现状,指出了国内舰船损管技术的不足,主要包括数据分析方法、计算机辅助决策系统、系统智能化、系统可靠性以及损管训练等方面;对未来国内舰船损管技术的发展趋势进行了展望。     

水面舰船集成优化设计探讨

舰船综合作战能力的最大化与舰船资源的稀缺性是舰船设计阶段永恒的矛盾,集成优化设计正是在此背景下提出的解决舰船需求与现实之间矛盾的方案。通过提炼国外水面舰船集成优化设计思想,总结舰船集成优化设计的概念与原则;描述国内水面舰船集成优化设计存在的问题,并在此基础上提出舰船总体应通过做好型号总体顶层设计、落实总体设计优化工作及加强对总体和系统的监督管理,舰船系统应通过优化系统结构、提高"四化"(自动化、智能化、信息化及标准化)程度及提高系统效率等方面加强集成优化设计工作;展望了集成优化设计在改变设计理念、提升舰船能力及经济性等方面的收益。     

金属夹层结构的舰船应用研究综述

金属夹层结构作为一种未来工程应用的新型结构,在舰船领域有着广阔的应用前景。立足于水面舰船背景,从金属夹层结构的基本类型、在舰船中的应用、抗爆抗冲击性能分析以及目前存在的技术难点等几个方面进行综述,发现在此领域有4个方面的问题亟待解决：应系统地开展舰用金属夹层结构的相关基础研究;需尽快系统地开展关于波纹夹芯板的相关研究;在相关基础研究的基础上,开展设计技术研究;开展大量试验研究工作,降低设计风险。     

国外水面舰艇战时损管系统发展探讨

以美国海军为例,对水面舰艇战时损管系统的产生、发展及现状进行阐述和初步探讨,结合国外商业化的战时损管系统,介绍该系统的功能配置.     

基于改进型模糊层次分析法的舰艇生命力评估

由于舰艇系统的复杂性,对全舰进行生命力评估需要将其分解到下一级或几级具体的子系统,通过系统生命力指标得到全舰生命力的描述。传统的模糊层次分析法（FAHP）存在两个缺陷：一方面可能导致计算结果错误;另一方面也可能造成无法计算指标权重,使模糊层次分析法的使用范围受到限制。采用一种改进的模糊层次分析法,建立三角模糊判断矩阵,确定各层次间相关因素的权重,并计算得到各子系统的权重排序。实例证明,该模型的评估结果反映了舰船系统的实际工况。根据该模型计算的评估结果,可以更好地发现舰艇生命力系统的薄弱环节,为损管决策提供科学的理论依据和方法。     

舰船损管监控系统研究现状及发展概述

舰船损管监控系统是舰船生命力和战斗力的重要保证,在海战中有效地保存或恢复己舰的生命力和战斗力,也能更有效地打击敌方。本文通过对舰船的损管监控系统在组成及其主要功能等方面进行阐述,并对国内外损管监控系统得发展进行探讨,使得我们在舰船装备维修中对损管监控系统有了进一步的认识。     

用于舰艇效能评估的兰彻斯特方程改进研究

作战效能是舰艇作战系统设计中需首要考虑的指标。兰彻斯特方程被广泛应用于陆/空战的作战效能评估,但由于海战的特殊性,其无法直接应用于舰艇作战系统作战效能的评估。为解决该不足,通过改进多元兰彻斯特方程的作战推演模型和作战单元模型,建立适于评估舰艇作战系统作战效能的改进型兰彻斯特方程。为了验证改进型兰彻斯特方程的有效性,针对一组典型的作战系统配置方案,分别采用多元兰彻斯特方程和改进型兰彻斯特方程进行计算。结果表明,改进型兰彻斯特方程对海战过程的推演更接近于真实的海战交战过程,可为基于作战效能的舰艇作战系统方案设计提供理论支持。     

无人水下航行器自航出管可行性浅析

通过鱼雷发射管进行布放回收是潜艇使用无人水下航行器（UUV）的最佳方式之一,而UUV自航出管是否具有可行性是首要问题。首先,根据潜艇发射自航鱼雷的技术要求来建立UUV自航运动方程和边界条件,并通过计算分析求得UUV自航出管所需满足的条件。随后,在鱼雷内弹道仿真研究的基础上,建立UUV在鱼雷发射管内运动的数学模型,并对其受力和速度进行实时仿真。最后,将仿真结果与UUV自航出管条件进行对比分析。结果表明：UUV自航出管的可行性与其重力浮力差、最低出管速度及出管时的潜艇航速相关。因此,可通过设定恰当的性能参数来实现UUV自航出管的可行性。     

螺旋桨空泡噪声测量与分析

通过对空泡水筒中螺旋桨进行空泡噪声测量试验,采集了螺旋桨在空化条件和非空化条件下的噪声信号。借助数字信号处理技术对声信号进行频谱分析,研究空泡噪声特征信号在频域的特征和规律,以便判别或预报这类空泡及其噪声特性。此次试验特别引入加速度计,测量了螺旋桨动力仪引起的机械振动信号,并得出其信号对水听器采集的水声信号影响较大,可采用噪声消除方法降低干扰。试验表明,噪声频率在高频时空化噪声比非空化噪声声功率级增加约20 dB。另外,详细介绍了噪声测量系统和测试方法,同时也采用高速摄像机对螺旋桨空泡进行了观测。     

水下爆炸载荷下舰船结构的多目标优化

水面舰船对轻量化和抗爆性能均有特殊的需求,而这两个目标此消彼长的关系又使得实现它们的途径相互矛盾。为找到能同时提高轻量化和抗爆性能的满意解,建立以板厚为变量的多目标优化模型。在优化过程中,通过参数化建模技术实现建模的自动化,数值模拟采用船体三舱段有限元模型,使用ABAQUS/EXPLICIT求解器进行非线性有限元分析,并在优化流程中引入实验设计和近似模型进行响应预报,在此基础上,还通过NSGA-II遗传算法进行多目标优化,得到优解。通过对优化后的船舯舱段与优化前的进行对比分析,发现重量和抗爆性能这两个目标分别有0.46%和22.51%的改进,实现了轻量化和抗爆性能的双向提升。     

舰船推进轴系校中的多目标优化计算方法

推进轴系校中的质量对于确保推进系统长期安全可靠的运转极为重要,也是保证舰船正常航行的关键因素,因此研究合理的校中计算方法以及确定最优的轴系校中方案是推进系统研究的重要内容之一。在建立舰船推进轴系校中多目标优化模型的基础上,分别定义了模型中的优化设计变量、优化目标函数以及约束条件。以某型舰船的推进轴系为研究对象,进行推进轴系校中的多目标优化计算分析,通过与Kamewa公司的计算结果进行对比,采用多目标优化后的支承变位能够获得更加均衡的轴承负荷分配结果,同时后轴架轴承的负荷也得到了一定程度的降低,达到了更加优化的校中效果,验证了方法的有效性。     

使用可用度在舰船装备论证中的约束作用

在舰船装备论证过程中,使用可用度不仅是装备保障能力的量化,还对装备的一些因素有着约束作用。分析使用可用度在论证过程中对装备数量、维修计划、随船备件满足率和全寿命周期费用的影响,建立这些参数之间的定性关系表达式,发现提高舰船使用可用度,有助于减少舰船装备数量和降低装备寿命周期费用,但也会缩短装备寿命期内的维修时间,并要求装备有较高的备件满足率。     

深海非粘结柔性立管简化模型数值分析及实验研究

非粘结柔性立管具有弯曲刚度小、质量轻、耐腐蚀以及抗疲劳等特点,适用于深海恶劣的海况。然而由于非粘结柔性立管层与层之间的摩擦、接触等诸多强非线性特性,使得其数值模拟分析面临众多挑战,很难同时保证分析模型的精度和效率。提出一个新的非粘结柔性立管简化模型,在考虑摩擦和接触等非线性特性,以及骨架层和抗压层的沿轴向的弹性模量的条件下,运用梁单元和壳单元简化了建模。实验研究的拉伸、扭转、弯曲刚度结果与新建简化模型计算结果的对比分析,验证了所建简化模型的可靠性。研究表明,新的简化模型不仅能节省计算时间,而且更加接近柔性立管的实际本构关系和实验结果。