Analysis of impact damage characteristics of marine carbon fiber composite laminates embedded with PEI film北大核心CSCD

[目的]在传统船用碳纤维复合材料层合板层间添加热塑性相材料能有效提升船用复合材料的抗冲击性能,为探究其冲击损伤特性,开展实验研究。[方法]使用光学显微镜观察层合板的热塑性/热固性界面,分析两相材料的结合方式;对不同结构的复合材料层合板进行低、中、高3种不同能量的低速冲击;通过超声C扫描与电子显微镜,对各试件的损伤形貌进行观测,以研究各试件的冲击响应及损伤机理。[结果]结果显示,相较于碳纤维层合板,含热塑性相的船用复合材料层合板具有更好的损伤阻抗;内部嵌膜层合板试件在冲击能量为8和12 J的冲击下,内部分层损伤分别减少了19%和39%,且受到12 J冲击后,内部结构损伤较小,完整性较好。[结论]将PEI热塑性膜嵌于内部能提升层合板的韧性,显著减少内部分层损伤,明显提升内部嵌膜层合板的抗冲击性能。     

舰艇舱室火灾危险等级的BP神经网络评估模型

舰艇舱室火灾危险等级划分是舰艇舱室防火性能设计和优化的基础.文章深入分析了舰艇舱室火灾危险等级的判别要素,通过对各判别要素的量化,建立了火灾危险等级BP神经网络评估模型;在Matlab编程环境中,使用LM算法对所建立的神经网络评估模型进行了训练,并通过测试样本验证了BP神经网络模型在舰艇舱室火灾危险等级评估中的可行性和精确性.     

船舶复合材料应用现状及发展趋势

  目的  在传统船用碳纤维复合材料层合板层间添加热塑性相材料能有效提升船用复合材料的抗冲击性能,为探究其冲击损伤特性,开展实验研究。  方法  使用光学显微镜观察层合板的热塑性/热固性界面,分析两相材料的结合方式;对不同结构的复合材料层合板进行低、中、高3种不同能量的低速冲击;通过超声C扫描与电子显微镜,对各试件的损伤形貌进行观测,以研究各试件的冲击响应及损伤机理。  结果  结果显示,相较于碳纤维层合板,含热塑性相的船用复合材料层合板具有更好的损伤阻抗;内部嵌膜层合板试件在冲击能量为8和12 J的冲击下,内部分层损伤分别减少了19%和39%,且受到12 J冲击后,内部结构损伤较小,完整性较好。  结论  将PEI热塑性膜嵌于内部能提升层合板的韧性,显著减少内部分层损伤,明显提升内部嵌膜层合板的抗冲击性能。     

船用细水雾灭火系统效能分析

为了深入研究细水雾灭火技术在舰船火灾中的应用效果,首先从细水雾灭火机理入手,简单介绍了细水雾灭火高效的特点;其次利用效能评估的一般思路,在分析影响细水雾效能发挥因素的基础之上,结合舰船舱室火灾实例,运用FDS火灾模拟软件,对细水雾灭火过程进行了模拟计算,并对模拟结果进行总结分析;此外,指出了平时人们简单地凭借其覆盖面积的设计方法是不科学的,并提出了改进措施;同时指出了细水雾灭火需要着重考虑的若干问题.     

基于模糊综合评判的潜艇装备生命力评估

模糊综合评判的方法已经在多个领域中获得了广泛的应用,将模糊综合评判的方法引入到对潜艇装备生命力的评估,可以实际解决潜艇在作战过程中对其装备生命力指标的评估问题。通过从模糊综合评判方法的步骤入手,阐明用模糊综合评判对装备生命力评估的依据,举例说明模糊综合评判方法对潜艇主推进系统生命力的评估效果。     

含添加剂的高压细水雾灭火系统的灭火效能实验研究

从添加剂的灭火原理出发,通过能够承受20 MPa水压的高压细水雾灭火系统进行火灾实验.实验过程中,在水中分别加入一定量的氯化亚铁或氯化钠,采用全尺度火灾实验的方法进行实验研究,分析高压细水雾的灭火效能和添加剂的含量、种类以及火源中心偏移距离等因素之间的关系.结果发现含添加剂的细水雾扑灭同样火灾所需要的灭火时间大大降低.而且无论是氯化亚铁的含量还是氯化钠的含量都有一个临界值,只有添加剂的含量在临界值附近时细水雾的灭火效能才最好.实验证明:含一定量添加剂的高压细水雾灭火系统的灭火效能有很大的提高.     

空中目标战术机动类型的实时识别

  目的   为使舰艇能在短时间内正确预判空中来袭目标的意图,提出应用异质集成学习器解决该模糊不确定性分类问题。  方法   首先选取极限学习机、决策树、Skohonen神经网络和学习矢量化（LVQ）神经网络4种子学习器,使用集成学习结合策略构建异质集成学习器;然后利用该集成学习器训练测试训练集100次,得到该分类实验平均准确率和计算时间。为提高准确率,进行了集成修剪,剔除“劣质”的LVQ神经网络,重新构建效率更高的异质集成学习器,其实验结果具有极高的精度,但计算耗时长。为此,提出对Skohonen神经网络子分类器做“线下训练、线上调用”的改进。  结果   仿真实验表明,从探测到空中目标到预判出各来袭目标意图总用时为4.972 s,预判精度为99.93%,很好地满足了精度和实时性要求。  结论   该研究为作战决策提供了一种新颖而有效的方法,同时也为小样本分类识别问题提供了一种较好的实现途径。     

舱室结构在战斗部舱内爆炸作用下 毁伤特性的实验研究

文章设计了典型多舱结构模型,开展了多舱结构在舱内爆炸作用下的毁伤特性实验,测量了爆炸破片和冲击波载荷,并用高速摄像机记录了爆炸毁伤过程,分析了塑性变形、毁伤模式等结构毁伤特点。结果表明:(1)舱内爆炸作用下结构受爆炸冲击波与破片群联合作用,且舱内爆炸载荷包含明显的准静态压力段;(2)紧贴战斗部的舱壁发生花瓣状破口并将压力泻到相邻舱室,较近结构受冲击波与破片联合作用效果明显;(3)加强筋较好地限制了爆炸破口,但变形梯度较大的地方易产生裂纹;(4)内爆炸作用下普通舱门是舱室结构薄弱环节,须重点关注。     

夹芯强度对新型液舱防护效能的影响

舰船防护液舱在高速弹体作用下会发生大变形,防护难度较大。文章对新型防护液舱结构进行了分析,建立了含方格夹层板的液舱结构模型,通过与实验数据对比验证了数值计算方法的有效性,并对不同弹体速度、不同芯层强度下的夹层板防护效能进行了比较,并进行了机理分析。研究结果表明:(1)适当降低芯层强度能降低液舱前后板测点的压力载荷和比冲量,明显降低液舱前板的塑性变形;(2)芯层强度降低提高防护效能的主要机理是减小了液舱中的超空泡滞后流;(3)液舱新型防护夹层设计应考虑具体侵彻弹体载荷,适当降低芯层强度的同时应避免防护夹层前后壁发生贴合碰撞。研究结论为新一代航母防护液舱设计提供了参考。