国外无人水下航行器装备与技术现状及展望

针对无人值守型航行器存在电能续航力不足的瓶颈,开展蝠鲼仿生型无人潜航器（UUV）的构型设计、运动性能和能量捕获效率分析。

基于浮体液压缸捕获波浪能原理,首先提出一型蝠鲼仿生型长续航UUV的构型,并推导获得蝠鲼式多模块UUV的运动及其能量捕获机理。然后基于多模块浮体理论和三维势流理论编制程序进行水动力计算分析,揭示蝠鲼式多模块UUV在不同浪向、不同液压缸连接刚度和阻尼环境下运动响应和波浪能捕获规律。

最后结合最优的液压缸刚度和阻尼研究了蝠鲼式多模块UUV在波浪中的波浪能捕获效能。

可见,推导的蝠鲼式多模块UUV的运动方程及其能量捕获公式可被用于有效分析其波浪能捕获特性。

     

我国极地船舶能力分析与发展建议

  目的   极地邮轮减摇鳍选型要考虑包括环境适应、设备性能等多方面因素,主观判断往往难以选出最优的减摇鳍。针对极地邮轮减摇鳍的选型,提出基于组合赋权-TOPSIS法的综合选型评价方法。   方法   以满足极地船舶PC6规则作为某8 035 t极地邮轮减摇鳍的选型原则,通过鳍面积的经验公式计算得出减摇鳍设备选型的约束条件,进而确定3种设计方案;咨询业内专家,构建由5个一级指标和14个二级指标组成的选型评价指标体系;通过层次分析法（AHP）和熵权法（EWM）确定指标的权重;运用逼近理想解的排序方法（TOPSIS）计算各方案与理想解的贴近程度。   结果   根据排序结果,确定方案1（Aquarius A100减摇鳍）为符合决策者需求的最优减摇鳍。   结论   该方法对极地邮轮的减摇鳍选型有一定指导意义,降低了建造者和决策者选型时的盲目性。     

水下机器人近水面横摇运动的解耦控制

水下机器人在近水面低速航行时,为了有效克服海浪干扰的作用,提高水下机器人横摇控制的性能,依据解耦控制理论和零航速减摇鳍的工作原理,在水下机器人水平面运动耦合模型的基础上运用解耦控制方法进行横摇控制.该方法将水平面运动耦合模型分解为横荡、横摇和艏摇三个子系统进行分析,根据期望性能指标配置横摇子系统模型的极点,并将均方差最小线性递推滤波算法引入到状态信号的反馈通路中.通过对各种海情下水下机器人的横摇运动姿态进行仿真,结果表明:该解耦控制方法可应用于水下机器人近水面横摇运动的控制,其控制结果良好.     

减摇鳍/水舱联合减摇系统模糊自适应滑模控制

针对减摇鳍和被动式减摇水舱设备在不同航速下的减摇特点,建立了船舶减摇鳍/水舱联合减摇系统的横摇数学模型。结合模糊自适应控制良好的逼近特性和滑模控制算法对扰动和模型参数变化的不灵敏性,设计了减摇鳍/水舱联合减摇系统的模糊自适应滑模控制器。采用实船参数的仿真结果表明,所设计的控制器具有良好的自适应性和鲁棒性,减摇鳍/水舱联合减摇控制系统在不同海况和不同航速下均具有良好的减摇效果。     

基于FLUENT的硅油减振器热片散热性能分析

散热片的散热性能好坏严重影响硅油减振器的使用寿命.利用计算流体力学软件FLUENT,建立了硅油减振器散热片的三维模型,模型中将热场与流场进行了耦合;通过对散热片表面的温度分布特性、空气流动特性和散热率进行数值模拟,研究分析了散热片不同结构型式对其散热性能的影响.本文的分析方法可用于指导硅油减振器散热片的设计和选型.     

带附体圆柱的涡激振动特性研究

以带鳍状物附体二维圆柱为研究对象,采用动网格技术,通过FLUENT自定义函数接口进行流场与结构间的数据交换,对其涡激振动特性进行了数值研究.数值分析前,以裸圆柱为模型进行了计算并将结果与已有的实验数据进行了对比,验证了本文算法的有效性和准确性.数值计算中,分别对初始分支、超上端分支及下端分支条件下的带附体圆柱在不同来流攻角的涡激振动特性进行了研究.计算结果表明,对于初始分支与超上端分支,附体的存在能够减小圆柱的横向振动;下端分支在小来流攻角情况与初始分支类似,但在大来流攻角时附体的存在会增大圆柱的振动幅值.     

不同计算方法所得扁管直翅换热器翅片肋效率的比较

采用数值计算方法对翅片管管片式换热器的肋效率进行了计算和分析,研究扁管肋片厚度、导热系数等因素对肋效率的影响,得出翅片管管片在局部换热系数和平均换热系数下,肋效率的对比分析.     

仿生骨植入钛网管固定修复兔骨缺损

目的探讨MHA-bBMP仿生骨作为替代骨对有限接触式钛网管固定下兔股骨干缺损模型的修复作用。方法48只新西兰大白兔随机分组,实验组:MHA-bBMP仿生骨+钛网管;对照组:自体髂骨移植+钛网管。于股骨干中段截除10 mm,建立兔股骨干缺损模型,将MHA-bBMP仿生骨/自体髂骨植入骨缺损处加有限接触式钛网管固定修复骨缺损。观察兔一般情况,检测血碱性磷酸酶,进行X线片、病理组织、电镜等观察。结果钛网管组织相容性好,固定稳定有效,两组均修复了骨缺损。两组血碱性磷酸酶、X线片表现、病理组织、电镜检查的数据经统计分析无显著性差异。结论有限接触式钛网管对植入物和骨缺损断端起到可靠的固定作用;MHA-bBMP仿生骨与自体髂骨植入相比较,诱导成骨活性相当。     

具有不同尾翼形式潜艇的阻力数值模拟与分析

现代潜艇尾翼的形式普遍采用十字形和X形两种基本形式,文中通过采用求解RANS方程的数值计算方法,结合RNG-kε、S-kω、SST-kω3种湍流模型,对带有30°、45°,60°3种X形尾翼以及十字形尾翼的潜艇阻力进行数值模拟,通过计算结果发现:对各种方案采用RNG-kε和SST-kω湍流模型进行计算时,阻力比较接近,而采用S-kω湍流模型时,阻力比前两种要大;在所有方案中,45°尾翼具有最小的阻力。     

基于案例推理的减摇鳍故障智能诊断系统

对减摇鳍故障进行分析,将基于案例推理技术应用到减摇鳍故障诊断系统中,根据减摇鳍故障本身的特点设计诊断系统结构,建立案例库及检索方法,由实际事例验证了案例推理技术在减摇鳍故障诊断的应用价值,为现场人员的减摇鳍故障快速诊断提供了一条新的途径.