潜艇电力电子技术应用研究

简要介绍了电力电子技术的发展方向.随着电力电子技术的发展,电力电子技术在潜艇上的应用与普及成为必然.分布式供电、综合电力推进以及辅机交流化是潜艇的发展趋势.通过对潜艇电力配电系统、电力推进系统及电气传动技术等几个方面的现状分析,阐述了电力电子技术在潜艇电力配电系统、电力推进系统和电气传动等几个方面的应用与发展前景,指出了潜艇使用电力电子变换装置所存在的电磁干扰(EMI)问题及解决途径.     

基于遗传算法的潜艇首端耐压平面舱壁构架分级优化研究

探讨了潜艇首端耐压平面舱壁的结构优化设计,针对舱壁结构复杂、设计变量多、取值离散规格化等难点,确定两级优化方案,即先后分别对舱壁内部主构架和肘板进行优化,采用遗传算法作为优化方法,并利用ANSYS程序对舱壁结构进行受力分析.对遗传算法进行了改进,并在此基础上用MATLAB语言编程实现遗传算法操作,同时编程与ANSYS结合起来,完成结构优化设计.经过迭代优化,得到一个优化方案,优化部分的结构重量较初始方案降低了18.39%.     

反潜直升机搜索常规潜艇概率分析与建模

常规潜艇在对水面舰艇进行攻击后其发射阵位点很可能会暴露,水面舰艇会利用舰载直升机对潜艇进行搜索和攻击.常规潜艇为了能在尽可能短的时间内脱离发射阵位点,其脱离速度在开始的一段时间内采用高速,并保持恒定.但由于常规潜艇受到电池能量的限制,在整个脱离过程中其速度不可能始终保持恒定高速,脱离速度会随着时间的延长而降低.反潜直升机从水面舰艇飞到潜艇发射阵位点需要一定的时间,从而产生时延.在这段时延内,潜艇会采用恒定高速脱离.因此,反潜直升机的时延对潜艇位置圆会产生影响,相应的探测概率也会变化.     

卡尔曼滤波在潜艇垂直面运动控制器设计中的应用

潜艇低噪声操纵存在无效用舵现象。简要介绍了滤波信号的表示形式,在潜艇垂直面线性运动方程的基础上,得出了滤波信号的系统模型,并对其进行了离散化处理;将均方差最小线性递推滤波算法引入到输入信号的控制过程中,通过仿真证明对输入信号进行卡尔曼滤波能够提高输入信号的品质,用于工程应用。     

潜艇狭长空间下火灾烟囱温度场特性分析

潜艇有其独特的结构,其舱室狭小,易燃物多而集中,热量不易散发,加之艇体钢结构,火灾危害性很大.为了研究潜艇狭长空间下火灾烟囱温度场特性,建立了潜艇火灾烟气流动的数学模型和物理模型.采用场模拟计算的方法,利用Phoenics软件对该模型在不同烟囱开口尺寸条件下的火灾烟流进行了数值模拟.给出了不同开口尺寸下火灾烟气温度场的横向和纵向的分布,以及烟囱顶部温度随时间变化的趋势,并分析了烟气温度场随烟囱开口尺寸变化下的发展情况.     

潜艇PMM实验的CFD仿真技术研究

操纵性是现代潜艇最重要的总体性能之一.为预报潜艇的操纵性能,需求得所有的水动力导数.借助CFD技术和动网格技术数值模拟小振幅平面运动机构试验,求解了SUBOFF主艇体的水动力导数,并与混合分布法计算的附加质量项作了比较,二者符合良好,从而验证了方法的有效性.流场的求解基于RANS方程和RNG k-ε湍流模型,动网格的处理采用Hrvoje Jasak和Zeljko Tukovic的方法,压力和速度的耦合采用PIMPLE方法解耦.流场的控制方程采用有限体积法离散且分离式求解,网格运动的控制方程采用有限元方法离散,网格的分裂采用体和面同时分裂法.     

层次分析法在潜艇总体性能评估中的应用与改进

结合潜艇概念设计阶段的特点,提出一种潜艇总体性能的评估模型和评价方法,利用三标度法间接给出判断矩阵,在一定程度上减少了决策者主观因素的影响。针对经验方法在一致性检验时的缺陷,采用统计检验的方法,直接以判断矩阵一致性指标的临界值作为检验标准,简洁可行,且具有一定的理论依据。     

潜艇作战系统战位复用技术初探

潜艇作战系统战位复用设计是潜艇作战系统在操控一体化方面的重要体现。战位复用技术有以下一些优点：减少艇员配置;提高潜艇作战系统可靠性;动态扩展作战系统功能;有利于整个潜艇作战系统的维护。描述潜艇作战系统战位复用的内涵,分析潜艇作战系统采用战位复用的必要性。根据潜艇作战系统的典型战位设置,提出未来新型潜艇作战系统战位设置的设想及实现思路。最后分析潜艇作战系统战位复用技术带来的效益。     

潜艇非稳态流场计算流体力学不确定度分析

依照ITTC推荐规程对美国DARPA潜艇模型SUBOFF光体在不考虑自由表面情况下的CFD计算进行不确定度分析。选取中间尺度的时间步长,验证中采用细、中、粗三套网格。在最精细的网格上进行不同时间步长的研究。最后对潜艇表面压力计算进行确认。     

潜艇典型结构在撞击载荷作用下动态响应的试验研究

针对潜艇典型结构单元（加筋平板和加筋圆柱壳）在受到撞击载荷作用下的损伤变形模式和撞击过程中结构的动态响应进行试验研究。研究结果表明：筋材的内置和外置对平板和壳体结构的损伤变形模式具有很大影响,但对加筋板和加筋圆柱壳模型结构整体的吸能特性并无太大影响;壳体结构与平板结构相比较,具有更好的吸能特性,平板结构具有更好的抗撞击能力。