摘要：为提高水下航行器的隐身性能,通常在其表面敷设各种声学覆盖层,由于声学覆盖层含有空腔的特殊结构形式,该结构形式在受到爆炸冲击波作用时,腔体将产生变形并吸收能量,这将严重影响水下航行器的抗冲击性能.该文针对敷设声学覆盖层的加筋双层圆柱壳的抗冲性能进行了数值仿真研究,给出了兼具抗冲和隔振功能的声学覆盖层结构设计及性能参数优化建议.结果表明:内壳外表面敷设声学覆盖层时,结构的抗冲击性能较其他敷设部位好,减小声学覆盖层腔体形状,能提高双层圆柱壳体的抗冲性能.在声学覆盖层满足结构减振降噪要求情况下,建议尽量减小其腔体形状.

摘要：针对载人潜器载人舱布局问题,以模糊层次综合评估方法为主要方法开展了载人潜器载人舱布局方案综合评估的研究工作。研究了评估指标体系的构建原则和分析标准,对载人潜器载人舱布局进行了人机工程要求分析,并在此基础上建立了载人潜器载人舱布局方案的评估指标体系及其递阶层次结构;提出了载人舱布局评估流程,对于该流程的可行性进行了有效验证;建立了布局优化评估的数学模型,选择并列选择遗传算法作为布局优化的求解方法。最后,针对一型载人潜器载人舱布局进行了研究,得到了优化的布局,验证了指标体系及算法的可行性,为载人潜器载人舱布局设计提供了参考。

摘要：采用面元法计算了螺旋桨与舵之间相互干扰的水动力性能并在此基础上设计出扭曲舵,采用迭代处理计算了螺旋桨与桨后扭曲舵相互干扰的定常水动力性能.在计算面元的影响系数时,应用了Morino导出的解析计算公式,以加快数值的计算速度.分析比较了不同进数系数时,普通舵与扭曲舵的助推效率.对于两者在不同进数系数下的操舵力矩进行了比较,与普通舵相比扭曲舵并未使船舶的操舵力矩恶化.计算结果表明,该设计的扭曲舵与普通舵相比可以产生附加推力,能够吸收螺旋桨的尾流动能起到助推节能的作用,最大助推效率可以达到3%.

摘要：利用改进粒子群优化算法训练的BP神经网络(BPNN)对以航母为代表的大型舰船主尺度进行了回归分析.对粒子群优化算法(PSO)的学习因子进行了关于迭代进程的自适应调整,并将改进后的PSO算法对BPNN训练过程进行优化.利用新型BPNN对典型航母主尺度(总长、总宽、设计水线长、设计水线宽、吃水与满载排水量)进行数学建模,与基于传统多项式回归的结果进行对比分析.结果表明经改进PSO训练的BPNN具有更高的输出精度且具有良好的分段光滑特性,这对于大型舰船方案论证与总体设计可起到重要的指导性作用.

摘要：为提高无人潜水器的总体性能和设计效率,本文以一型无人潜水器的主体为研究对象,研究了主体结构的外形阻力、耐压壳体的分析方法,设计了参数化分析流程。针对结构分析和阻力分析软件进行了二次开发,实现了基于参数化的自动计算与分析,在此基础上选取主体结构外形阻力和耐压结构样本点进行了分析,进一步建立了基于近似模型的阻力和结构分析模型及无人潜水器主体多学科多目标优化设计模型。利用第二代非支配排序遗传算法进行了优化求解,选取了部分方案与初始方案进行了对比。结果表明:优化结果明显,为无人潜水器主体设计提供了依据。

摘要：为了清除附着在海洋钢桩上的污损生物,本文设计了一款海洋钢桩清刷机器人,携带刮削清理工具,以藤壶为典型清理对象,研究了切削力对附着在海洋钢桩表面污损生物的清理作用。基于正交切削理论和Peel Zone方法,提出了将刮削法及其切削力模型用于清理被污损生物附着的海洋钢桩表面。用有限元方法验证分析模型误差,表明切削力的相对误差小于15%。该模型可用于清刷机器人设计中的切削力估算。分析表明:刀具前角对切削力影响较大,减小刀具前角到45°,较前角为60°时,曲线拟合相对误差增大,清理效果相对不理想,在今后设计海洋钢桩清刷机器人设计中,不建议减小设计清理刀具的前角。

摘要：堤坝检测水下机器人是为查找江、河、湖、海中各种堤坝的裂缝、破损等质量问题而设计的开架式水下机器人.文中介绍了堤坝检测水下机器人的运动控制系统,详细讨论了自动扫坝控制过程的运动控制算法和基于船位推算的导航方法.在综合考虑垂向和纵向自由度的运动能力的基础上,利用S面控制算法设计了运动控制器,使得水下机器人能够在垂向和纵向运动上取得协调,从而跟踪指定的路径.采用强跟踪卡尔曼滤波进行船位推算,解决了系统的导航问题.最后通过外场试验验证了整个运动控制系统的可行性和可靠性.

摘要：耐压壳的承载能力是设计深海载人潜水器的重要技术之一.通过引入强度稳定综合理论的切线模量因子方法,在材料本构关系的基础上,拟合出反映结构平衡关系的切线模量因子曲线,并用一个解析化的四参数函数表示.将该解析表达式运用在大深度钛合金承压球壳极限承载力的计算上,并将得出的计算值与泰勒水池公式法、有限元法计算值进行比较.结果表明,切线模量因子方法简便而有效,能达到工程的使用要求,可以在球壳的初步设计和实验数据的整理分析时使用.

摘要：为了提高船舶横摇运动的稳定性,基于分岔理论,设计了一分岔控制器来控制船舶非线性横摇中出现的鞍-结分岔运动.应用多尺度法得到了船舶非线性横摇受控系统主共振情况下的幅频响应方程及奇点的特征方程,由奇异性理论分析了该非线性系统的分岔特性,提出了抑制或延缓分岔运动产生的控制方法,分析了不同控制方法对船舶横摇运动和稳定性的影响.数值模拟表明所设计的分岔控制器是可行和有效的.

摘要：针对无线电导航系统中存在的远近效应和天波干扰,提出了一种选通的部分并行干扰抵消方法,通过捕获跟踪输出的相关峰值判决对强干扰信号进行选通并抵消,从而提高接收机对弱导航台信号的捕获性能.给出了算法的结构及理论分析,并对算法进行了仿真.结果表明:部分干扰抵消算法能够消除无线电导航系统中存在的远近效应和天波干扰,改善导航接收机的捕获性能,消除导航接收机的工作盲区.最后采用现场可编程门阵列技术对其进行了硬件电路设计和实验验证,并进行了实验验证,结果表明该方法能够改善弱信号的信噪比,消除远近效应和天波干扰.