摘要：国际上新型潜艇的尾操纵面设计,采用了将前部稳定翼和后部转动舵组合成完整翼型剖面的共翼型布局方式。为了研究这种共翼型舵与常规舵在水动力性能上的差异,运用模型试验和数值计算模拟方法,对共翼型舵和常规非共翼型舵的水动力和流场进行了对比研究与分析。结果表明:共翼型舵在小舵角工况时能够保持舵翼结合部流线的光顺,舵角5°时共翼型舵总升力比非共翼型舵总升力增加了65.3%;但在大舵角工况,共翼型舵叶背容易发生流动分离形成分离涡,导致升力性能变差,舵角25°时共翼型舵总升力比非共翼型舵总升力减小了9.2%。在小舵角时,共翼型舵尾流区的流场湍动能较低,流动稳定性更好。

摘要：[目的]针对复合材料上层建筑总纵强度问题,采用有限元分析法开展复合材料上层建筑总纵弯曲特性与设计要求分析。[方法]首先,分析不同长度、不同上层建筑材料等效弹性模量下简化船体模型纵向应变沿高度方向的分布规律,并利用二次函数对纵向应变分布进行非线性拟合;然后,基于拟合的结果提出复合材料上层建筑设计要求,并在结构形式与材料属性两方面对设计要求进行阐述;最后,根据弯矩有效度概念,在国军标的基础上提出不同长度、不同材料下上层建筑完全参与总纵弯曲的判定方法。[结果]分析结果表明,常见的树脂基纤维增强复合材料能够满足上层建筑结构的总纵强度要求;超过0.3倍船长的复合材料上层建筑结构应当计入剖面强度和刚度校核。[结论]所做研究可为未来我国复合材料上层建筑结构的水面舰船设计提供一定的参考价值。

摘要：针对当前直线电机应用中提升效率的需求和其效率优化策略中损耗模型准确性和复杂度难以取舍的问题,对直线感应电机提出了一种考虑动态边端效应和漏感影响,同时复杂度适中的新型最小损耗策略。通过计算最优磁链,重新平衡d-q轴电流。文章首先基于改进的双三相直线感应电机数学模型推导出一种新型稳态损耗模型,并由此模型设计出完整的最小损耗控制策略。对于3 kW短初级六相直线感应电机,仿真验证此策略较传统策略,在0.2p.u.轻载、5m/s时减少约250W(48%)损耗,同时推力波动显著减小。最后全面对比了各种工况下此处新策略的损耗降低效果。

摘要：针对舰船综合电力系统中电力系统与信息网络紧耦合的特点,提出一种基于高层体系结构(high level architecture,HLA)的信息物理综合电力系统混合仿真平台设计方法。该平台分别利用OPNET和PSCAD仿真软件实现信息网络和电力系统的仿真,并通过OPNET中的HLA节点和PSCAD中的自定义模块,分别实现两个仿真平台的对外数据交互和运行控制。基于HLA框架提供的运行时环境(runtime infrastructure,RTI)接口,设计实现混合仿真控制器,使OPNET和PSCAD能同时接入HLA运行,同时提出混合仿真运行模式和时钟同步方法,实现信息物理混合仿真。在混合仿真平台中搭建基于CAN总线通信的舰船综合电力系统低压配电网保护策略仿真模型,仿真结果验证混合仿真方法的有效性。

摘要：为实现对螺旋桨空化起始的有效检测,设计了一种基于最大二阶循环平稳盲解卷积(maximum second-order cyclic stationary blind deconvolution,CYCBD)和空化脉冲检测器(cavitation pulse activity detector,CPAD)的螺旋桨空化特征提取方法。首先,利用CYCBD方法对螺旋桨噪声信号进行预处理,提取信号中的周期性脉冲成分;然后,构建基于局部能量密度检测和Hilbert边际谱质心(Hilbert marginal spectral centroid,HMSC)判别串联结构的检测器,提取信号中的高频脉冲;最后,根据一定旋转周期内的高频脉冲数目,对空化状态进行区分。试验结果表明:所提出的方法可有效提取螺旋桨空化噪声特征,为螺旋桨空化状态检测提供依据。

摘要：针对蜂群无人机的国内外发展现状,设计了蜂群数据链组网技术方案,将遥测数据通过窄带和宽带数据链分别传输,通过数据链自组网完成遥控和遥测,增强了测控的可靠性;同时,设计集群数据链自组网协议栈,针对介质访问控制(MAC)协议和路由协议进行设计。基于QualNet和STK的通信网络仿真平台,针对无人机集群数据链的MAC协议和路由协议进行了仿真性能评估,验证了统计优先级多址接入(SPMA)协议的可行性,实现无人机之间不需要预约信道和时隙进行自组网通信,确保了高优先级业务的实时性。

摘要：针对常规高压共轨系统在喷射过程内喷油压力较低、无法灵活实现喷油速率改变等问题,提出并设计了立足国内加工能力和技术工艺的面向可调喷油速率的超高压共轨系统。在介绍其工作原理的基础上,基于AMEsim软件建立了系统的仿真模型,并利用试验验证了模型的准确性;通过模型研究了系统的压力特性和喷油控制特性,同时分析了电控增压器的关键结构参数对系统性能的影响规律。结果表明:面向可调喷油速率的超高压共轨系统可以将燃油压力放大至超高压状态,并且通过改变系统内电控增压器和喷油器各自电磁阀的控制信号作用时间,能够实现灵活可控的喷油速率曲线形状。相比于控制室容积和阀芯质量,出油孔直径和阀芯位移对系统性能的影响较大,随着出油孔直径和阀芯位移的增加,增压室压力和喷油速率峰值增大,而燃油泄漏率先上升后下降。

摘要：本文从潜艇耐压结构承载能力、耐撞性能、噪声控制、水动力性能等角度出发,结合耐压结构近几年发展动态,提出环肋双曲率旋转式耐压结构是未来潜艇的重要发展方向。分析了双曲率旋转式薄壳(如球壳、蛋形壳等)在耐压结构中的应用研究情况,指出目前双曲率耐压壳大多依靠形状优势承压,对初始几何缺陷敏感度较高,不宜直接用于潜艇耐压艇体。静强度计算方法研究现状表明数值计算方法为主流,需开展快速计算方法研究以用于工程设计。基于潜艇耐压结构使用要求,提出环肋双曲率旋转式耐压薄壳结构的计算模型,并提出有待研究的科学问题。最后对潜艇耐压结构的发展方向进行了探讨。

摘要：针对含有未知扰动等不确定性的船舶动力定位系统,在系统不确定性不满足匹配条件的情况下,提出了一种自适应滑模观测器的设计方法。首先通过构造辅助输出使匹配条件得以满足,设计高增益观测器估计含有未知变量的辅助输出;接着基于滑模变结构理论对带有辅助输出的新系统进行观测器设计,通常船舶动力定位系统的不确定性上界值未知,采用自适应律调整滑模面增益,保证系统鲁棒性的同时还可避免增益取值过大而造成的抖振问题;然后将观测器增益矩阵的设计转化为求解线性矩阵不等式约束的优化问题;最后通过仿真验证了所提方法的有效性。

摘要：为了提高增压压力峰值而又抑制增压器的燃油泄漏率,对影响超高压共轨系统燃油增压器性能的控制室进油孔直径和增压室容积等多个结构参数的灵敏度进行了优化。利用AMESim软件建立了超高压共轨系统仿真模型,并根据超高压共轨试验系统对仿真模型进行标定。利用ISIGHT软件的优化功能,选择了NSGA-Ⅱ、NCGA和AMGA等3种算法对增压器进行优化计算,结果表明:经优化后,燃油增压器的增压能力和经济性均显著提升。其中,AMGA算法优化效果最佳,增压压力峰值提升了19.1%,燃油泄油率降低了7.72%。