摘要：探寻超大型船振动响应随不同浪向的变化规律对预报真实海况和后期的结构评估具有重要意义。在拖曳水池对某超大型集装箱船进行了分段船模斜浪试验,详细介绍了船模设计原则和斜浪试验测试系统,并通过改变船模分段数量来探究船体弹性效应对振动响应的影响,结果表明船体自身的弹性效应对颤振影响很大,船体固有频率小,更容易出现颤振现象。研究了各浪向下的弯矩响应和砰击压力时历曲线,并对不同成分的弯矩响应和砰击压力随浪向和波长船长比的变化规律进行了分析,经分析发现,迎浪是发生高频颤振最严重的浪向,而斜浪时的最大弯矩多发生在λ/(L·cosβ)=1.0附近。相对于低频波浪弯矩,高频载荷响应对浪向的变化更加敏感。

摘要：基于RAMP(Rational Approximation of Material Properties)插值模型密度法,以结构模态损耗因子倒数最小化为优化目标、阻尼结构体积为约束条件、约束阻尼单元相对密度为设计变量,建立约束阻尼结构拓扑优化模型。基于优化准则法推导设计变量更新准则,结合有限元法编写约束阻尼材料拓扑优化程序,对圆柱壳在振动控制中约束阻尼结构进行拓扑优化分析。结果表明,基于优化准则的振动拓扑优化方法所需迭代次数少,能有效减少结构的振动响应。从而验证设计方法的有效性。

摘要：为了对迎浪航行船舶的大幅运动和甲板上浪进行预报分析,基于自由液面捕捉法的多相流软件FINE/Marine建立了数值模型,基于该模型对Wigley船甲板上浪的动态过程进行了系统的模拟。针对甲板上浪的重要影响因素(波长和波幅等)模拟了在不同波长下Wigley船的运动响应和不同波幅下Wigley船的甲板上浪过程。为了更加真实地模拟上浪过程,模型基于粘性流理论,采用固-液-气三相流耦合模型,并利用BRICS可压缩型离散格式精确捕捉自由液面,减小自由液面附近构成函数的数值扩散,比较理想地处理了波浪破碎和自由液面的复杂演化问题。基于该数值模型计算了Wigley船的辐射问题,其结果与试验数据相符较好。模拟和分析了Wigley船各时段的运动响应特性和水动力性能特性,模拟结果表明相对波长1.2的海况更易发生上浪现象。该研究成果对甲板上浪问题的机理探索以及甲板上浪导致的冲击载荷研究具有重要的作用,对船体主尺度和结构的设计具有一定的参考价值。

摘要：为了预报水下航行体运动引起的水力特征尾迹,建立了一种水下航行体兴波尾迹和兴波阻力的快速分析模型,其Rankine源项采用Newman解析法进行求解,提高了计算效率.首先,介绍了该数值模型的理论基础和数值技术;接着,应用Newman细长体对该数值模型进行了系统的验证;然后,详细分析了Newman细长体和Suboff潜艇的兴波特征及其异同点;最后,分析了本数值模型的计算效率.研究表明:本计算模型能较好地预报水下航行体的兴波尾迹和兴波阻力,为水下航行体的型线优化、优良艇型的设计、兴波尾迹的实时预报提供了工程可实践性.

摘要：目前各国军规对水面舰船设计载荷的计算还只停留在刚体理论,但随着舰船主尺度的日益增大,船体弹性效应对载荷响应的影响已越发不容忽视,通过水弹性理论计算和试验两方面,与国内规范的设计载荷计算方法进行了比较分析,发现国内规范中对于极限工况下的砰击载荷的贡献考虑不够充分,为此,基于三维非线性时域水弹性理论,对不规则波中船体载荷响应预报方法进行了阐述,提出了一种非线性设计载荷的直接计算方法。基于直接计算方法,提出一套新的水面舰船设计值计算流程算法。通过比较后发现,采用本文修改后的规范算法得到的设计值,与直接计算方法结果更为接近。新的设计载荷计算程序的有效性和准确性得到了证实。

摘要：针对卫星典型构件在工艺设计过程中重复性工作繁多、大量历史工艺数据未得到充分利用的问题,进行了典型工艺过程发现的研究,以提高典型工艺过程的利用率,达到提高工艺设计效率的目的。对典型工艺过程的发现问题进行了描述,建立了工艺过程的属性有向图模型,通过工艺单元的相似性度量和工艺路线的相似性度量得到了工艺过程的相似性;基于工艺过程的相似性,通过近邻传播算法对工艺过程进行聚类分析,并根据Silhouette指标和IGP指标对聚类结果进行评价分析,得到有效聚类结果和最佳聚类数目。以卫星结构板的机加工艺为例,验证了算法的有效性,并获得了卫星结构板的5类典型机加工艺过程。

摘要：提出一种基于微流体芯片的新型油液多污染物区分检测方法,该方法设计的传感器由一个直通道微流体芯片以及嵌入芯片中的两个相同的单层线圈组成,不仅从电感原理对船舶液压油中的铁磁性和非铁磁性金属颗粒进行区分检测,也能从电容原理对油液中的水滴和气泡进行区分检测。相较于传统单线圈电感传感器,该双线圈传感器不仅能够检测多种参数,而且具有更高的分辨率。从检测原理对该方法进行了仿真及分析,然后用该传感器搭建检测系统对油液中的多种污染物进行检测试验,在试验中成功检测到了油液中40μm的铁颗粒和110μm的铜颗粒;作为电容传感器时能够检测100μm的水滴和180μm的气泡。该研究对船机油液污染物的快速区分检测提供了技术支持,这对于船舶机械系统的故障预防与诊断具有重要意义。

摘要：随着大规模定制模式的发展与应用,对产品族的研究从设计逐步延伸到制造,针对工艺族的建模提出了基于UML和XML的对工艺族信息模型表达的方法.首先通过对工艺平台及工艺族的介绍,明确了工艺族的元素实体及实体间的相互关系;而后基于面向对象的思想,采用UML静态关系图对工艺族进行了描述;为了使工艺族模型在工程中得到应用并保证不同系统间工艺族信息的可传递性和共享性,通过UML模型向XML Schema的转换规则,用XML对工艺族模型进行表达.最后以卫星结构板面板机加工艺为例,通过对其机加工艺的分析,建立了面板机加工艺族的UML模型,并采用XML描述了面板机加工艺族的实例.

摘要：为探讨密度分层流中附体对潜艇周围流场及阻力特性的影响,基于雷诺平均方程建立一种用于模拟密度分层流中水下潜体航行特征的计算流体力学模型。采用SUBOFF潜艇模型进行收敛性研究,并与实验结果进行对比验证数值模型的精确性;采用该模型模拟得到加装不同附体工况下的潜艇以不同航速航行时的水动力特性,并结合压力变化分析相关结果产生的原因。结果表明:附体对分层流中潜艇水动力特性的影响与航速高低有关;在弗劳德数为0.5附近,潜艇兴波阻力系数达到最高;附体带来的潜艇表面曲率突变会引起较大的压力变化;所建模型展示了潜艇的航行尾迹特征,并对密度分层流中水下潜体运动问题模拟方法的选取及潜艇附体的优化设计具有一定参考价值。

摘要：船用大型螺旋桨的尺寸较大,现有螺旋桨加工方法存在单面加工、桨叶振颤、二次装夹、加工周期长的问题。针对这些不足,提出了双刀双面对称加工方法。综合并联机构与串联机构的优点,搭建了基于混联机构的加工装置模型,可以实现螺旋桨一次装夹、双刀对称加工压力面和吸力面,有利于消除悬臂梁效应、减弱振颤、提高加工效率和加工精度。介绍了该加工装置的结构设计,对其机构运动参数进行解耦,推导出加工刀具的位姿控制算法。应用ADAMS构建的仿真模型和原型样机验证了控制算法的正确性,为后续加工装备的研发打下了理论基础。