摘要：针对气垫船导管内蒙皮结构使用中出现撕裂的问题,应用实测载荷和材料数据,进行有限元静强度分析,基于采用名义应力法,采用MSC Fatigue进行疲劳分析,根据结果对内蒙皮结构做改进设计,表明导管内蒙皮结构须按疲劳强度要求进行设计,提出的名义应力法可用于导管内蒙皮结构疲劳强度评估。

摘要：气垫船对于噪声传递路径控制中的隔声控制,除了常规的隔声性能应满足相应要求外,还应保证其抗爆抗冲击等性能。本文对气垫船舱壁的前端抗冲击壁板进行隔声性能进行计算分析与实验测试。基于统计能量分析方法,采用双声腔-单板模型模拟驻波管设备,计算并结合实验测试验证了单层均质钢板的隔声量。为进一步验证统计能量分析方法预测材料隔声量的正确性,利用驻波管进行构件隔声量的实验研究,实验测量与统计能量分析预测结果在630 Hz以下的中低频段吻合良好,高频段随着吻合效应的出现,误差增大。结果表明,采用的统计能量分析模拟计算方法有效,该类型隔声构件的平均隔声量为44 dB,可有效降低目标舱室的噪声。本文的研究结果对气垫船及相类似舰船的减振降噪提供了新的思路。

摘要：全垫升气垫船动力和阻力的计算和匹配问题的研究是其设计前期阶段的关键。基于STAR-CCM+流体计算平台和滑移网格模型分别对空投气垫船水面航行过程和螺旋桨气动特性进行了数值模拟,得到不同航速下的航行阻力和螺旋桨推力数据,综合分析研究了两者的匹配性问题。研究结果表明:兴波阻力随航速变化趋势和阻力峰出现位置均与相关文献和试验数据吻合,验证螺旋桨的推力计算结果与试验误差在6%以内,验证了CFD方法对气垫船航行阻力及螺旋桨动力模拟计算的可行性与有效性;将2款待选用的四叶和三叶螺旋桨气动性能与航行阻力匹配分析后,在发动机极限性能转速下,三叶螺旋桨能达到更高的最大航速,以20节速率巡航时,三叶效率更高,同时质量轻15%,综合说明三叶螺旋桨性能更佳。研究结果为该型气垫船的设计和选型提供重要的理论依据与数据支撑。

摘要：母舰对气垫船的保障能力是气垫船任务执行能力的重要组成部分,对母舰的保障能力进行综合评价是提升气垫船与母舰保障适配能力的重要环节。母舰对气垫船的保障活动具有高度的随机性、复杂性和动态性,导致其保障能力的评价也存在不确定性和模糊性。为此,基于三角模糊数(triangular fuzzy number,TFN)-层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)与云模型提出了一种新的母舰对气垫船保障能力评价方法,并对某型母舰对气垫船的保障能力进行了评价。该方法通过特定的结构算法完成定性概念与定量表示的相互结合,降低了保障能力评价中权重计算的主观性和随机性,为母舰对气垫船保障能力评价提供了借鉴。

摘要：气垫船围裙为三维复杂柔性结构,承受的外载荷复杂,其成型计算具有强非线性特点,一直是气垫船研究的重点和难点。论文以某极地运输气垫船围裙为研究对象,采用有限元方法,基于动态显式求解法计算了围裙典型分段和全船围裙的成型,并通过围裙典型分段模型成型试验和气垫船缩尺船模陆上静垫升试验分别对围裙成型计算方法及其对陆上静垫升特性的影响进行了分析。结果表明,基于有限元法的围裙成型计算方法较传统解析方法精度更高,与成型试验结果相比误差更小;全船围裙成型有限元计算结果与典型分段计算结果基本一致,基于全船围裙有限元法计算得到的静垫升特性参数预报精度较高,对提高气垫船总体性能预报精度具有指导意义。

摘要：论文采用基于重叠网格的CFD方法模拟气垫船航行中的气垫兴波、泄流和垫升运动。在气垫区域控制方程中添加质量源项模拟升力风机对流场的影响,并对气垫船模型进行了合理简化。通过陆地和水面静垫升高度的计算结果与理论公式结果的比较验证了论文方法的合理性。对气垫船登滩过程垫升运动的研究表明,在水深小于一定限值后垫升高度随水深减小而增大。对气垫兴波的研究表明,垫升运动使兴波阻力的计算结果增大,并且更接近模型试验的测量结果。

摘要：论文重点探讨了气垫船在低速模式下的破冰机理与受力形式。采用理想化破冰假设,考虑气垫围裙的弹性形变,基于简化的环向裂纹法求解气垫船在全冰面上低速破冰过程中所受的冰力。基于公开发表的气垫船模型试验数据开展仿真分析,计算不同船首形状下的冰阻力,以此解释破冰气垫船船首形状多为扁平的原因。研究表明,在考虑气垫船弹性形变的情况下,载荷时历曲线呈现较强的震荡,表现出很强的非线性;在其他条件不变的情况下,船首形状越接近扁平,所受冰阻力越小。冰载荷分析对于设计气垫破冰船具有一定的应用价值。

摘要：以某气垫船推进装置为研究对象,以提高其推进效率为目标,开展推进装置气动力理论优化设计与风洞试验验证工作。首先,基于B样条参数化方法,对推进装置的导管外形进行参数化建模,获得B样条控制参数,并将其定义为优化设计变量;其次,基于试验设计方法DOE、B样条参数化方法和数值仿真方法,开展导管气动力优化设计,形成理论优化方案。最后,设计制作缩尺模型,开展风洞试验,进一步验证理论优化方案的可信度。研究表明:导管外形对其自身以及整个推进装置的气动性能影响明显;通过精细设计导管外形,可以获得更高的推进效率;优化导管外形之后,气垫船推进装置的推进效率明显提升,其中额定功率下的总推力可提高约3%。

摘要：气垫船优越的两栖性和快速性使其在军事和民用领域均有不可替代的优势,但是气垫船严酷的振动问题一直没有得到很好的解决,振动故障频发。本文以某型气垫船空气导管后支撑为研究对象,首先基于频域功率谱密度法计算某工况下导管后支撑外接头振动疲劳寿命;然后从降低振动响应和提高疲劳性能2个方向,分别研究激励、模态阻尼比、固有频率、材料的疲劳性能对振动疲劳寿命的影响。结果表明:低阶模态对振动疲劳寿命影响显著,降低振动激励、提高阻尼比和提升疲劳性能均可以有效提升振动疲劳寿命,而调整固有频率不适用于平直功率谱加载方式;最后提出薄壁结构可通过局部加强来提高振动疲劳寿命的方法,并以一种加强手段验证其可行性。

摘要：为满足某型气垫船推进系统的性能指标,开展基于国产化软件平台的机桨匹配算法研究。以某型气垫船的推进系统为对象,建立数学模型,并以基于Modelica语言的国产仿真平台MWorks为基础对该系统进行建模仿真。通过研究变螺距角、变转速时气垫船推进系统的性能,对机桨匹配算法进行优化。仿真结果表明,优化算法可满足螺距角变距时间要求、螺距角稳态误差要求以及燃机机动性能曲线要求,所提出的机桨匹配控制算法满足性能要求,研究结果可为类似气垫船推进系统设计提供借鉴。