基于OpenFOAM的螺旋桨敞水性能预报方法

为深入研究螺旋桨周围的粘流问题,基于面向对象的开源CFD计算平台OpenFOAM,选择DTMBP4119桨作为对象,利用RANS方程计算了桨的敞水性能,并分别考察了网格依赖性和离散格式的影响。同时分析了不同半径处叶剖面的压力分布及桨前后的流场速度分布。为保证对流项离散的稳定性和高精度性,采用了二阶NVD格式Gamma混合差分格式,选取k-wSST模型作为湍流模型,压力速度耦合采用SIMPLE松弛算法。计算结果与试验数据吻合较好。研究建立了基于OpenFOAM的螺旋桨敞水性能预报方法。     

舰艇防护等级的等效厚度研究

简要回顾了舰用装甲结构形式的发展历程,提出了不同防护等级所对应的装甲结构形式应有不同的设计理念。为了更加规范化和方便评价防护效果,通过数值仿真将破片统一为10g或26g破片模拟弹,并将防护等级表示为均质钢板厚度,新的防护等级标准的概念更清晰、更简捷。     

用于薄壁韧性结构件的压铸合金

制造大型薄壁构件对所使用的压铸合金提出了相当高的要求,材料除了拥有良好的流动性和低倾向的粘模性,还必须满足最适宜延展性的所有条件。低铁压铸合金使用的先决条件是铸件的高延展性。已经证实添加锰可以减少合金的粘模倾向。像铁一样,锰能降低压铸工具的粘模倾向;然而,在淬     

悬索桥用新型摩擦阻尼器的研发及试验研究

针对大跨径悬索桥在运营荷载下梁端往复运动、累积位移大,导致滑动支座和伸缩缝因磨耗严重而耐久性降低的问题,研发了一种抑制或降低悬索桥主梁慢速频繁运动的摩擦阻尼器。对比分析了黄铜、复合型刹车片、高性能聚合物等摩擦材料样件的耐磨特性,以高性能聚合物和不锈钢镜面作为摩擦副设计试制了大吨位摩擦阻尼器试件,并完成了力学性能试验。研究结果表明,在12 MPa的正压力下,黄铜、复合型刹车片材料的磨耗率高且稳定性差,而高性能聚合物材料经过10 000 m磨耗后仅出现少量磨屑,且对磨面未出现明显磨痕,磨耗率为12μm/km,耐磨特性良好,摩擦力稳定;高性能聚合物在0.5～11 mm/s范围内摩擦系数随速度变化幅度小,其平均值为0.174,稳定性较好;摩擦阻尼器试件在0.1～377 mm/s范围内,实际阻尼力与设计值(752 kN)的偏差均不大于±10%,呈现明显的库伦特性,在悬索桥不同受力状态下均能提供较稳定的阻尼力。     

超长斜索三维气弹模型设计方法及其适应性研究

由于超长斜索三维气弹模型设计存在长度与直径几何缩尺比选择的困难,研究一种索结构三维气弹模型设计方法及其适应性.以某在建大跨径斜拉悬索协作体系桥梁边跨无吊索主缆为例,研究几何缩尺比对垂跨比、动力特性及涡振响应的影响规律.确定模型的合理几何缩尺比,设计并制作超长斜索三维气弹模型.研究结果表明:短模型的垂跨比随几何缩尺比的增大而增大,在几何缩尺比1:20时与原型结构接近;短模型的频率计算结果均高于长模型;几何缩尺比越大,涡振振幅越大.且模型越长,涡振振幅越小.按几何缩尺比1:20设计的短模型频率与模拟结果一致,且阻尼比较小,与原型结构接近.     

舰炮供弹系统动力学仿真分析

某型舰炮采用内能源转管自动机,弹鼓式供弹系统,本文利用CAD仿真软件,建立其供弹系统的虚拟样机模型,采用多体系统动力学的方法模拟舰炮实际工作时受冲击的过程,并进行动力学仿真分析,得到弹鼓角速度、扭矩曲线和齿轮之间的啮合力曲线,为该舰炮供弹系统的优化设计提供了理论依据。采用弹鼓阻力矩及运动状态测试系统、弹鼓运动控制系统、炮弹运动及加速度存储测试系统、数据采集及分析系统搭建弹鼓运动阻力检测装置。通过弹鼓运动阻力参数检测装置对射击过程中弹鼓运动速度、输入扭矩等参数进行采样测试,验证了仿真计算结果。     

扣件DI弹条非正常部位断裂原因分析及结构优化

通过对DI弹条非正常部位断裂的研究,发现扣件安装时弹条与铁垫板安装孔发生接触,致使弹条在中肢与尾部圆弧过渡区域产生应力集中,发生早期疲劳断裂。本文在研究弹条结构及安装方式的基础上,在弹条的中肢与尾部圆弧过渡区域引入"凹面"结构,对弹条进行结构优化,并通过扣压力和疲劳性能检测、实验室疲劳断裂检验、现场试铺检验等对带有优化"凹面"结构的DI弹条性能进行检测。结果表明:优化后的弹条扣压力和疲劳性能均合格,且能有效抑制因接触产生的非正常部位断裂,提高弹条性能。     

厚板多层多道对接焊残余应力轮廓法测量及热-弹-塑性有限元分析

船体外板结构多采用多层多道焊工艺建造,焊接产生的残余应力复杂,易导致焊接结构断裂和疲劳失效.本文采用轮廓法与基于并行计算技术的热-弹-塑性有限元研究Q235厚板多层多道对接接头内部残余应力分布及其变化过程,预测结果与测量结果吻合较好.预测结果表明,纵向残余应力在焊缝区为拉应力,沿接头宽度方向逐渐减小最终转变为压应力,正面焊缝中部区域拉应力值明显降低;横向残余应力在焊缝区上表面及背面填充处为拉应力,沿接头宽度方向逐渐降低,在正面焊缝中部区域为压应力;Z向残余应力主要存在于焊缝区,正面焊缝以压应力为主,背面焊缝以拉应力为主.厚板多层多道焊接过程中,残余应力变化是由于后一道焊缝对已焊的焊缝起到热处理作用导致的,焊缝接头残余应力分布由最后一道焊缝决定.     

磁流变阻尼器用于结构减振的控制策略研究

基于Bingham恢复力模型，对磁流变阻尼器用于结构减振的控制策略进行了探讨．根据磁流变液体阻尼器连续可调的特性，建立了一种改进控制策略的数学模型，并给出了它的简化求解方法．为了验证所建议控制策略的有效性，编制计算程序对一工程实例进行了仿真．结果表明，所建议的控制策略有更好的控制效果，具有较好的稳定性．