水下爆炸冲击波和气泡脉动的数值模拟研究

运用AUTODYN程序对水下爆炸冲击波和气泡脉动进行了数值模拟研究.首先模拟了无限水域中的水下爆炸冲击波,然后将深水爆炸简化为一维问题,采用一维方法对深水爆炸冲击波和气泡脉动进行了数值模拟,并将模拟结果与经验公式和实验结果进行了比较.模拟结果表明,AUTODYN能准确模拟近场水下爆炸冲击波和深水爆炸气泡脉动过程,计算得到的近场水下爆炸冲击波峰值压力和比冲量、水质点速度、气泡最大半径、脉动周期、二次压力波的峰值压力和比冲量等特性参数均与经验公式、理论公式和实验结果吻合良好.远场的冲击波峰值压力的计算值小于经验值,而且计算误差随着爆距的增加而增大.最后总结了模拟结果,得出了对工程应用有益的结论.     

喷水推进器空化监测技术研究

由于喷水推进船良好的快速性、机动性、高效率和低噪声,喷水推进技术在现代舰船上的应用越来越广泛.但喷水推进器在运行过程中容易进入空化区,影响其推进性能和使用寿命.建立空化监测系统是目前解决这一问题最有效的方法.喷水推进器的空化特性同螺旋桨的有较大差异,目前尚未进行深入的研究.本文分析了喷水推进器的空化特性,阐述了其空化监测的机理,建立了空化监测系统,对喷水推进器空化监测技术进行了研究.空化监测的关键在于选择合适的空化监测参数,选取适当的测量位置,以及采用有效的信号分析处理方法来进行空化特征的提取.     

水下目标深度测量误差源分析

首先研究了在深海环境下,采用基于三阵元垂直线列阵的水声探测系统进行水下目标深度测量的基本原理.然后从随机误差和阵元配置偏差的角度,对水下目标深度测量的误差源进行了理论分析,并推导了相关公式.此外,对于相干多途水声信道干扰给水下目标深度测量精度的影响,也作了初步的理论分析.通过仿真实验,总结出各误差源对水下目标深度测量精度影响的规律,研究结果为进一步开展水下目标深度测量研究、提高测量精度奠定了基础.     

水下灵巧手的结构优化设计

随着水下作业机器人在探测、打捞、管线检测与修复等领域的应用不断深入,水下多指灵巧手的研制和开发逐渐受到各国机器人研究者的关注和重视。基于对非水环境灵巧手设计经验的总结,设计了3指水下灵巧手及其防腐密封结构,对结构参数进行了优化设计,根据优化设计结果研制了3指水下灵巧手原理样机。测试结果表明,该手可灵活抓取多种复杂表面的物体,部分代替人工水下作业。     

浅谈水下砂枕施工方法 在水域吹填工程围堰施工中的应用

吹填造地工程施工一般都需要先行修筑围堰再进行吹填,通常按设计要求这些围堰要么采用抛石砌筑的方法进行施工,要么采用砂包填筑,如果设计吹填区本来就在水域的,那么较之陆域吹填区,这些围堰施工工艺将会复杂得多,材料运输费用也将较陆域吹填工程高。针对水域吹填区围堰施工特点,介绍水下砂枕施工方法的应用。该施工方法既能加快施工进度且质量可靠、结构稳定、节约资源,因此有明显的经济效益和社会效益。     

喷水推进混流泵流体动力性能的CFD研究

采用CFD方法研究KaMeWa公司的某型喷水推进混流泵的流体动力性能,并分析其内部流场特性。通过几何建模,将泵划分为进口、叶轮、导叶体和喷口四部分。分别采用结构化网格离散计算区域。应用k-ε和k-ω相结合的SST湍流模型封闭控制方程,采用全隐式多区域网格耦合求解。预报其功率、扬程、效率等特性,将泵功率的计算结果与该泵厂家试验数据进行比较,误差在2%以内。说明本研究采用的CFD方法预报该泵的流体动力性能真实可信。根据计算结果,对内流场的流线和叶片表面的压力分布做了详细分析。     

登陆艇水下爆炸防护探讨

在渡海登陆作战中,登陆艇将承担人员输送及抢滩登陆等危险任务,极易遭受敌方水雷、鱼雷等水中武器的攻击。为了顺利完成渡海登陆任务,登陆艇必须具备一定的水下抗爆防护能力。文章结合国内研究现状对登陆艇水下爆炸防护方法进行探讨并具体分析各自特点,最后提出利用水下气泡帷幕衰减冲击波能量是目前最具应用前景的方法。     

水下爆炸作用下箱形梁模型响应试验研究

对模拟水面舰船结构的箱形梁模型在水下爆炸作用下的响应进行试验,借助高速摄像机观测气泡脉动过程和结构响应过程,发现箱形梁结构在水下爆炸作用下的响应可以分为三个阶段.不同的爆点位置,气泡脉动能够激起不同振动形式的鞭状响应运动.     

浅滩工程水下基垫布的铺设施工

在浅滩围堤或围涂工程施工中,通常采用铺设基垫布。抛碎石垫层、插设耀料排水板的软基处理工艺,以达到降低工程造价,控制堤身不均匀沉降的目的。本文介绍了温州浅滩一期围涂工程南围堤Ⅰ标段工程的基垫布铺设施工,为今后类似工程提供参考。     

水下自主作业系统轨迹跟踪与动力定位

论述了一种水下自主作业系统的轨迹跟踪和动力定位控制算法.该系统由一个水下智能机器人和一个机械手组成,具有非线性、强耦合、高维数、时变等特点.在充分考虑了各种水动力因素的基础上,使用Quasi-Lagrange方程建立系统的动力学数学模型.采用滑模控制方法,并利用模糊逻辑动态调节滑膜控制器的增益系数,进行了计算机仿真试验.结果表明该方法对水下自主作业系统的轨迹跟踪与动力定位控制性能优良.