摘要：极地船舶在行驶过程中发生碰撞会导致船体结构造成损伤,严重威胁船舶的生命力,因此提高船舶的抗碰撞能力对极地勘探及运输发展具有重大意义。针对传统加筋结构难以进一步提升其吸能效率,提出一种新型帽形结构。基于船舶碰撞理论和有限元数值方法,分析了舷侧的能量吸收-撞击深度曲线和破损情况,总结了不同结构的耐撞性能。结果表明,当撞击船的量级比被撞船大时,被撞船的破坏模式以压溃为主。在不增加结构重量的前提下,将常规舷侧结构改良为新型舷侧结构后,舷侧结构的防撞性能会大幅提高。极地船舶舷侧上有封闭区域可以提升舷侧的防撞性能。结果可为极地船舶结构设计提供一定的参考。

摘要：针对内爆载荷作用下的船舶加筋板,提出了计及带板影响的4种加筋板等效设计方法。用有限元软件LS-DYNA对等效设计的加筋板进行内爆仿真计算,获得效果最好的加筋板结构等效设计方法,并与不考虑带板影响的等效设计方法进行对比,还探讨了加筋腹板高度和加筋数量等因素对加筋板等效设计的影响。结果表明,对于保留加筋,保证加筋(计及带板)截面积相等,且抗弯模量和惯性矩尽可能与原型接近的等效设计方法(即等效设计方法Ⅰ),等效设计的加筋板的内爆变形模式与原型保持一致,内爆动态响应的相对偏差最小。加筋腹板高度越高,加筋对于加筋板抗爆的贡献越大。对于不同的加筋腹板高度,等效设计方法Ⅰ最为有效。加筋的数量越多,等效设计方法Ⅰ的效果越好。在进行加筋板等效设计时,保持加筋与带板横截面积比值的变化量小于0.73,且抗弯模量和惯性矩尽可能与原型接近,等效设计的加筋板的内爆动态响应与原型的相对偏差可保持在10%以内。

摘要：水动力性能预报问题是通过势流理论或者粘性流理论对物体表面速度、压力等参数进行计算。论文研究的是水动力逆问题,即按照一定规律给出物面压力分布,然后根据母型物面求解对应的目标物面。采用格林定理和模型修正函数,建立速度势变化和物面修正量之间的相互约束模型,经过反复的计算迭代,给出满足压力分布要求的几何物面。考虑无限域中球和椭球的设计问题,其计算结果及其收敛过程表明该方法对于给定压力分布形式的三维设计问题具有较好的收敛性和较高的精度。

摘要：为了研究某型水下气动发射装置的内弹道性能,对主要参数的影响规律和灵敏度进行了分析。基于热力学和动力学理论建立了发射系统各部件的数学模型,再将它们综合起来得到了发射系统的整体模型。由模型计算的武器发射管内的运动时间、气瓶剩余压强与水池试验结果吻合,验证了模型的有效性。利用局部灵敏度分析法,对发射管最高膛压和武器出管速度的4个主要参数进行了影响规律分析。结果表明:影响发射过程最高膛压的最灵敏参数为武器运动初始阻力;影响武器出管速度的最灵敏参数为发射气瓶初始压强和发射阀最大开启面积。

摘要：弹性桨-轴与流体产生的双向流固耦合效应,显著改变了推进系统振动性能。现有研究分别针对桨叶和转轴弹性采用分离模型进行,即:流体-弹性桨与流体-刚体桨-弹性轴模型。而在实际工况中,转轴由于发生振动,使弹性桨入流条件与忽略轴系振动时的差异很大;另一方面,现有分离模型在预报时,是基于流体在桨叶振动平衡位置处界面力学关系开展的,未能真实反映流体在振动桨叶物理表面行为特征,难以满足桨-轴系统振动特性准确预报的现实需求。该研究拟针对流体-弹性桨-轴复杂系统双向流固耦合问题,基于精确的振动桨叶表面流体界面力学关系,建立弹性桨-轴双向流固耦合一体化模型并发展一套高效高精度稳定数值算法。结果表明,船舶研究者需建立流体-弹性桨-轴一体化模型,以重新评估附加质量/阻尼及轴承处激励力。建立的模型与算法和得到的结果可为低速水下航行器声振性能设计和评价提供理论和技术支持。

摘要：提高船体结构的耐撞性能是开展船舶碰撞研究的主要目之一。一般来说,改善船舶结构耐撞性能主要对传统的船舶加筋板结构进行耐撞性优化设计和采用全新的耐撞结构形式2个途径。为对比耐撞性有效性,采用缩尺模型准静态试验和有限元仿真分析方法,探讨了传统的船舶加筋板结构与帽型加筋结构的在球形撞头作用下的变形模式和吸能能力。结果表明,帽型加筋结构因其破裂前有较好的撞深,可以提供更好的变形吸能能力。进一步针对舷侧结构采用传统的加筋板结构、帽型加筋结构和X型夹层结构等不同设计方案,开展了有限元仿真分析,对比了不同设计方案下的舷侧结构吸能能力。结果表明,帽型加筋结构和X型夹层结构都具有良好的吸能能力,是理想的吸能单元。采用帽型加筋结构对提高舷侧结构的耐撞性是最经济和有效的,采用X型夹层结构可以使得舷侧结构得到更大的耐撞性提升,分别适用于不同船舶的舷侧结构的耐撞性能改进。

摘要：分别应用Morgan关于近似法的理论与Lerbs关于精确法的理论进行螺旋桨环流理论(升力线理论)设计,并将用2种方法分别计算得到的切向和轴向诱导速度、环量分布和升长系数进行对比。由计算结果得知二者相当接近,因而实际应用中在螺旋桨初步设计阶段可以使用近似法较为简便地进行估计。

摘要：[目的]为可靠观测回收斗导引信息并实现无人艇(USV)的运动目标跟踪,提出一种基于多源观测的回收斗导引对接策略。[方法]在整个对接过程中,首先避开母艇尾流干扰区,完成USV航线的粗对准;然后保持航向跟踪导引线,为末端对接回收做调整准备;最后将视觉传感器和惯性导航传感器获取的数据进行滤波融合后传递给USV以计算回收导引线,USV则通过自身制导与控制完成对末端导引线的跟踪与对接回收任务。同时,设计一套基于视觉和组合导航融合的USV对接回收系统,通过自行设计实艇软硬件并进行外场湖试,验证系统设计及对接策略的可行性。[结果]试验结果显示,USV执行自主对接任务的成功率达91.6%,所提对接策略可以满足USV的高精度对接回收。[结论]所做研究可为USV回收提供关键的技术支撑。

摘要：针对KCS船模的操纵性能进行预报,求解4自由度的MMG方程.采用STAR-CCM+进行斜拖试验(OTT)和PMM仿真来获取水动力导数,仿真获取的水动力导数与相关试验值吻合良好.将仿真获取的水动力导数应用到MMG方程中来预报船舶的操纵性能.预报结果与试验值吻合良好,证明使用CFD方法获得船舶的水动力导数,然后求解MMG方程是可行的,并且可以较好地预报船舶的操纵性能.该方法可在船舶初步设计阶段用于获取船舶的操纵性能.

摘要：对自升式抛石整平装置暴风自存工况下抗滑移和抗倾覆能力进行了分析.参考CCS《海上移动式平台入级规范》对暴风自存工况的环境载荷进行定义,运用ABAQUS中Subroutine子程序模块来进行环境载荷的施加.根据《移动式平台入级与建造规范》中对自升式平台抗滑移和抗倾覆的要求,对自升式抛石整平装置进行了校核.岩石基床采用基于Mohr-Coulomb屈服准则的理想弹塑性本构模型,位移和转角采用Swipe加载方法.经分析,设计的自升式抛石整平装置满足《规范》抗滑移和抗倾覆要求.