摘要：柔性圆柱涡激振动特性已得到人们广泛关注,然而横流向与顺流向振动耦合问题仍有待进一步研究。设计了柔性圆柱涡激振动拖曳水池模型实验,圆柱模型的长径比为195.5、质量比为1.82,实验观测了圆柱结构横流向、顺流向涡激振动特性,并分析了横流向与顺流向两个方向涡激振动的耦合现象。通过应变传感器测量结构振动信息,利用模态分析法对实验数据进行处理,实验发现横流向与顺流向涡激振动耦合现象显著,特别是不同测点处的运动轨迹出现了"8字形"、倒置的"泪滴形"、"口唇形"等多种复杂形式。

摘要：随着国际邮轮产业发展迅速,基于吊舱推进器良好的性能表现,各类邮轮大多采用吊舱推进器的推进方式。本文根据某豪华邮轮所采用的拖式吊舱推进器,通过特定的优化方法改变其螺旋桨螺距,得到2个不同参数的螺旋桨。通过模型实验和数值仿真方法,计算出原螺旋桨与优化后螺旋桨的敞水效率,有利于降低能耗,提高邮轮运营经济性。本文采用CFD软件Starccm+采用MFR方法,运用标准k-ε方程对2个不同参数的螺旋桨的吊舱推进器模型进行仿真计算,然后对其进行水池实验得出实验下吊舱推进器敞水效率。通过在多组推进速度情况下对比2个配有不同螺旋桨的吊舱推进器的敞水性能曲线寻找优化后螺旋桨的性能提升点。通过对吊舱推进器模型的仿真和实验的预测为实际吊舱推进器螺旋桨设计提供依据。

摘要：为解决航行器智能确定航向并航行的问题,本文采取模块化的思想设计了一款基于STM32的红外导引的智能航行控制系统。该智能航行系统利用红外接收模块进行红外导引信号的接收,采取线性加权法进行航向与导引信号之间的偏离角确定,利用比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation,PID)控制算法对控制舵机转角的脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)信号的占空比进行确定,从而对螺旋桨的转速与舵桨的转角进行可靠控制。根据水池测试结果,该智能航行控制系统能够对红外接收信号进行快速处理,在保持较高航速的条件下进行可靠的航行控制。

摘要：提出了一种利用多模耦合实现低频、宽带、大功率特性的新结构Ⅲ型弯张换能器。通过在压电陶瓷堆内部嵌入与凹型弯张壳体相连的弹性辅助弯曲梁结构,并用弯曲圆盘作为顶部自由端盖,增加有效工作模态。利用有限元方法对换能器进行了设计优化,分析结果显示换能器在低频段存在4个主要工作模态。根据优化结果,加工制作了换能器样机,水池实验的测试结果表明:在1.5~5.5 kHz范围内,换能器样机的发送电压响应均大于135 dB;1.5~4 kHz内的最大发送电压响应大于142 dB,响应起伏小于6 dB。研究结果表明自由端盖Ⅲ型弯张换能器不仅能够在小尺寸设计下实现大功率工作,还能获得低频宽带发射性能。

摘要：针对水声设备的实际应用 ,给出了基于实测基阵阵列流形的波束域高分辨方位估计的MUSIC方法。在预形成多波束时 ,该方法采用适用于任意阵形的自适应波束优化技术 ,针对水下实际阵列设计超低旁瓣波束以抑制水面上分布的强干扰。为了减小实际阵列模型和理想阵列模型失配所带来的不利影响 ,在多波束设计时 ,利用实测阵列流形代替理想阵列流形进行设计 ,消声水池实验结果验证了该方法可以有效地降低系统中由于阵列模型失配所造成的波束域

摘要：提出了一种近场条件下采用不等间隔阵并进行孔径变迹处理的水下声成像旁瓣抑制方法,并进行了理论和实验研究。考虑以球面波传播理论为基础的聚焦波束形成,首先通过阵元位置微调,设计了可实现低旁瓣的不等间隔阵,从单程波束响应上降低旁瓣;然后,将孔径变迹处理方法应用于水下声成像中,全部阵元用于接收,部分阵元用于发射,从双程波束响应上进一步降低旁瓣。通过水池实验对所提出的方法进行了验证。结果表明:采用不等间隔阵并进行孔径变迹处理可以更为有效地降低旁瓣,而主瓣仅有小量展宽,且该方法工程应用简便易行,在改善成像质量的同时降低了系统复杂度。

摘要：推力模型实验是水下机器人推进系统设计的重要基础,但是推进系统实验通常伴随壁面效应产生回流,影响推力模型测试结果。为解决静水水池壁面对推进器推力模型测试的影响,通过理论分析建立水下机器人推进器的静水推力模型,通过实验方法,探究水池后壁面距离对推进器推力模型的影响,使用MATLAB对提取的实验结果进行非线性数据拟合,并给出了考虑壁面效应的推进器推力模型修正方法及水池设计的尺寸估计方法。研究发现,由于后壁面的存在,推进器的推力模型被严重低估。本文研究成果对静水实验水池设计及壁面效应下的水下推进器推力模型测试具有重要意义。

摘要：由于实际水声系统中的阵列模型往往与理想阵列模型失配,导致基于理想阵列模型设计的时域恒定束宽波束形成器所形成的波束图在实际应用中严重畸变,从而不能有效地抑制旁瓣干扰和无失真地接收宽带信号。本文利用水池实验说明阵列模型失配对基于理想阵列模型设计的时域恒定束宽波束形成器的影响,并提出一种有效的设计方法以减小这种影响,即通过实际测量,获得包含失配信息在内的实际阵列模型,并将该模型应用到时域恒定束宽波束器的设计当中。实验结果表明,基于实际阵列模型的设计可以有效地减小由于阵列模型失配带来的影响,这对设计实际系统可以使用的时域恒定束宽波束形成器具有重要的意义。

摘要：为解决水下作业中需要对水下设备工作状态监视的问题,根据海洋石油工程股份有限公司的浅水测试场环境,提出了浮动式监控平台的方案,并对包括平台支架、绞车系统、锚泊系统在内的主要部分进行了相关设计。为了测试平台的相关性能,浮动监控平台加工装配完成后,在哈尔滨工程大学深水综合实验水池进行了水下监控实验。测量了受到外力作用后平台在水中的横摇和纵摇自由衰减周期,检验了平台恢复稳定的能力,并通过实验数据求出了平台横摇及纵摇阻尼系数。

摘要：针对便携式水声通信设备小体积和高效率的要求,设计并实现了一种水声信号发射机;分析了系统发射功率要求,采用AD公司新款采用PDM调制的D类音频功放SSM2305,能够实现可调的输出功率;根据换能器和音频功放的阻抗特性,对调谐匹配及脉冲变压器的选型进行了分析,采用串联调谐和脉冲变压器进行匹配滤波;该水声发射机的发射信号采用2FSK调制并进行了水池实验,测得SSM2305最高工作频率可达30kHz,发射机系统电声转换效率为27%,表明该发射机可以应用于便携式水声通信设备。