艇體
- 基于靜態(tài)重疊網(wǎng)格法的全附體潛艇的斜航仿真
是坐標原點固定在艇體重心上的隨艇一起運動的艇體坐標系G-xyz,x軸正向指向船艏,y軸正向指向右舷,z軸正向指向船底,兩個坐標系均為右手坐標系。運動的艇體坐標系還可以分解為水平面上的坐標系和垂直面上的坐標系。圖1 慣性坐標系和艇體坐標系通常情況下采用不同的坐標系描述運動問題沒有本質(zhì)上的差別,除了上述艇體坐標系外,還有一種應用在導彈運動、魚雷航行過程中的雷體坐標系。艇體坐標系和雷體坐標系在受力分析上沒有本質(zhì)上的差別,只有在擬合水動力系數(shù)過程中和運動控制系統(tǒng)上
計算機仿真 2023年5期2023-07-03
- 螺旋槳水動力對電力推進軸系校中特性的影響研究
立該艇的槳-軸-艇體（采用SUBOFF縮比模型替代）模型，計算該艇在額定工況下運行時艇后螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的水動力，采用流固耦合的方式將該水動力作用于螺旋槳，對比分析該電力推進軸系在計入該艇額定工況下螺旋槳水動力前后軸系狀態(tài)參數(shù)的變化。通過該研究可以預測軸系運行時的狀態(tài)參數(shù)，為進一步提高軸系校中質(zhì)量提供支撐。1 軸系簡介電力推進軸系布置簡圖如圖2 所示。圖2 顯示了該電力推進軸系由一個螺旋槳、一段艉軸、一段中間軸和一段推力軸、一個后艉軸承、一個前艉軸承和一個推
船舶力學 2023年2期2023-03-01
- 不同姿態(tài)下救生艇高空自由下落的動力學特性
軸垂直向上為正。艇體在距離水面h=15 m的高度處自由下落。背景區(qū)域大?。洪L度方向的邊界距離艇首和艇尾分別約為2.5倍艇長；寬度方向的邊界距離救生艇兩舷側(cè)約2倍艇長；頂部邊界距離甲板為下落高度h；底部邊界距離船底為2h。1.2 救生艇幾何模型的網(wǎng)格劃分當結構物落入水中時，在入水前期會激起自由液面（水介質(zhì)）的劇烈運動。因此，對自由液面處的網(wǎng)格進行加密，z方向的網(wǎng)格逐層遞減，平穩(wěn)地過渡到大的背景網(wǎng)格。同時，對重疊區(qū)域做落體運動的軌跡進行加密，其尺寸與重疊網(wǎng)格區(qū)
船舶與海洋工程 2022年6期2023-01-12
- 基于編隊海上列車概念的多艇編隊航行水動力分析
艇在滑行時波浪對艇體產(chǎn)生巨大的沖擊力。滑行艇在波浪中吃水較小，在風浪中失速的可能性較大，因此其耐波性和適航性較差。提出一種具有小攻角前后斜側(cè)體的特種滑行艇艇型，其艇底形狀類似M字形槽道滑行艇，主艇體采用深V字形船底，斜側(cè)體與中心艇體的距離較近。特種滑行艇三維立體概念圖如圖1所示。特種滑行艇計算模型如圖2所示，其中：坐標原點O位于艇體重心處，x軸指向艇首為正，y軸指向左舷為正，z軸指向甲板為正。圖1 特種滑行艇三維立體概念圖圖2 特種滑行艇計算模型特種滑行艇
造船技術 2022年4期2022-09-02
- 帶管路艙筏隔振系統(tǒng)動力學建模與管路設計方法
浮筏、子結構B為艇體-基座、子結構D為設備，子結構P為管路，各子結構間通過隔振器連接。圖1 帶附連管路艙筏隔振系統(tǒng)子結構示意圖首先通過理論或?qū)嶒灚@得A、B、D 和P 的頻響函數(shù)矩陣，隔振器的阻抗矩陣。帶附連管路艙筏隔振系統(tǒng)動力學建模步驟分為3 步：（1）利用第1 次頻響函數(shù)綜合得到AB頻響矩陣：（2）將子結構B的內(nèi)點作為AB的連接點，其余節(jié)點為內(nèi)點，進行綜合體AB和子結構D第二次頻響綜合，得到第二次綜合后的頻響矩陣：（3）將管路連接點作為ABD的連接點，其
噪聲與振動控制 2022年3期2022-07-04
- 網(wǎng)架箱體浮筏-艇體耦合特性及全頻段隔振效果分析
連接，形成浮筏-艇體的耦合系統(tǒng)。目前，在艇體耦合方面的相關研究中，以艇體與設備的耦合研究較多。例如：紀剛等[4]采用簡化等效軸-艇模型分析了軸、艇的耦合狀態(tài)，以及兩者間的力傳遞特性。Dylejko[5]將推力軸簡化為桿模型，將艇體結構簡化為殼模型，在考慮推進器的激勵作用下，研究了推力軸處的導納結果。楊成春[6]研究了帶螺旋槳的軸系-殼體耦合系統(tǒng)，分析了系統(tǒng)的振動特性、聲輻射特性以及摩擦激勵下系統(tǒng)的響應特性，提出了降低系統(tǒng)振動的方案。錢振華[7]將含隔振系統(tǒng)
中國艦船研究 2022年2期2022-04-26
- 智能搜救艇航行安全分析
型線圖和型值表，艇體三維建模見圖1。圖1 3D 模型圖表1 無人搜救艇船體參數(shù)表2 技術思路由于智能無人搜救艇在高海況下進行作業(yè)，高海況下的運動響應是典型的強非線性水動力學問題，傳統(tǒng)的勢流方法對這種強非線性的艇體和波浪相互作用勛在局限性。因此需要借助計算流體力學手段開展直接數(shù)值模擬。綜合應用基于靜力學的靜水和波浪中穩(wěn)性計算評估，和基于動力學的頻域勢流、時域黏流耐波性計算評估。首先，對穩(wěn)性計算評估，基于靜力學方法計算最不利工況下的艇體橫搖復原力臂，評估艇體在
機電設備 2022年6期2022-02-03
- 美用了數(shù)十年的核潛艇為何還要延壽
這些老舊核潛艇的艇體和反應堆都已經(jīng)嚴重磨損。攻擊核潛艇是世界上最強大的艦艇之一。它們裝備有魚雷和導彈，可以單獨航行，攻擊能力十分強大。美國海軍指望其太平洋艦隊部署的大約30艘攻擊核潛艇在和平時期威懾中國艦隊，并能夠在戰(zhàn)時造成足夠的破壞，以阻止中國的行動。而美國太平洋艦隊今年夏天將其最先進的三艘“海狼”級核潛艇全部派往中國周邊，這也并不是沒有原因的。但盡管如此，美國的水下艦隊還是要縮小規(guī)模。美國海軍在20世紀80年代裝備了太多的“洛杉磯”級核潛艇，每年多達5
文萃報·周五版 2021年48期2021-12-14
- 泵噴分布式脈動壓力激勵下泵噴艇體耦合系統(tǒng)振動聲輻射
、定子等傳遞激勵艇體，導致艇體產(chǎn)生強烈的聲輻射。因此，推進器-軸系-艇體的耦合振動聲輻射研究受到廣泛關注[1-3]。目前已針對螺旋槳-軸系-艇體耦合系統(tǒng)的振動噪聲特性開展豐富的研究，明確了螺旋槳激勵下螺旋槳-軸系-艇體耦合系統(tǒng)的聲振響應特性[4-5]。但上述分析均采用在螺旋槳槳轂或0.7R處施加集中力（R為螺旋槳半徑），無法考慮分布式載荷的相位不同以及螺旋槳空間模態(tài)特性對響應的影響。為考慮上述問題，部分學者在分析螺旋槳-軸系耦合系統(tǒng)的響應或螺旋槳的流固耦合
振動與沖擊 2021年18期2021-10-11
- 近冰面航行潛艇阻力及繞流場分析
ANS 方法計算艇體的水動力性能，然后對不同潛深、航速等條件下艇體近冰面航行時的阻力系數(shù)、表面壓力系數(shù)、表面摩擦系數(shù)以及艇體繞流場特性進行分析。1 數(shù)值方法1.1 基本控制方程對于計算流體力學問題，相關的控制方程包括質(zhì)量守恒方程和動量方程。質(zhì)量守恒方程：式中：ρ 為流體密度；ui為速度矢量在3 個方向的速度分量；xi為基于速度分量的3 個方向的位移；u為速度矢量；p為壓強；Fi為質(zhì)量力；t為時間；τxi，τyi，τzi為黏性應力τ 的分量。1.2 湍流模型
中國艦船研究 2021年2期2021-04-27
- 平底型高速交通運輸艇加裝尾插板減阻技術研究
現(xiàn)象的分析，評估艇體加裝尾插板的減阻效果，并探究尾插板的減阻機理。1 數(shù)值計算方法與結果1.1 研究對象本文以一條平底型高速交通艇模型為研究對象，模型的主尺度參數(shù)見表1，三維視圖見圖1。表1 中，Δ 為排水量，L 為艇體總長，LP為折角線長，BPX為折角線最大寬度，βM為中部艇底斜升角，βT為尾部艇底斜升角。靜止正浮狀態(tài)下，船模的初始縱傾角為0°，重心距離船中為-11.05%L（舯后），船舯距離尾封板尾1.282 m。表1 模型的主尺度參數(shù)Tab.1 Ma
船舶力學 2021年3期2021-03-29
- 水平面操縱運動中潛艇受到的“離面載荷”的數(shù)值模擬
向下游傳輸，并與艇體截面上的橫向流動發(fā)生相互作用，這一相互作用不僅創(chuàng)造出非對稱的復雜三維尾流，而且也是產(chǎn)生“離面”受力和力矩的來源。操縱運動中潛艇繞流的復雜性，是人們試圖預報潛艇“離面載荷”時遭遇的主要困難之一。為了研究這個復雜的流動現(xiàn)象，人們開展了許多試驗研究。斜航試驗和旋臂試驗分別是獲取“面內(nèi)”位置導數(shù)和旋轉(zhuǎn)導數(shù)的常規(guī)手段，但是在這些試驗過程中，同樣可以測量“離面”受力和力矩的信息。Roddy[5]對SUBOFF 潛艇模型開展了一系列的約束模型試驗，測
船舶力學 2021年2期2021-03-09
- 艇體彈性耦合邊界條件下軸系縱振反共振隔振分析
基于簡化的軸系-艇體耦合模型，Merz 等[2]研究了共振轉(zhuǎn)換器對結構和聲學響應的影響。Dylejko 等[3]和Merz 等[4]分別以最小化力傳遞率、平均功率以及總輻射聲功率等作為目標函數(shù)，優(yōu)化了共振轉(zhuǎn)換器結構參數(shù)。根據(jù)共振轉(zhuǎn)換器的反共振隔振理論，其固有頻率由被減振頻率決定。在工程化應用中，通常將軸系試驗臺架即剛性邊界下軸系的一階固有頻率作為被減振頻率，進行共振轉(zhuǎn)換器結構參數(shù)設計，再將其直接安裝到艇體上。李良偉等[5-6]基于波動理論分析了共振轉(zhuǎn)換器的
中國艦船研究 2020年6期2020-12-17
- 螺旋槳激勵水下艇體振動的試驗及數(shù)值研究*
內(nèi)設備、螺旋槳和艇體表面湍流脈動等。近幾十年來，各種主被動控制技術的應用使主機等機電設備的機械噪聲得到了有效控制，潛艇在低速巡航時，艇體表面湍流脈動較弱，此時螺旋槳非定常負載通過軸系激勵艇體的振動就凸顯出來。國內(nèi)外學者針對該問題開展了大量機理分析及控制措施的研究。Pan等[1]通過試驗研究了水箱中螺旋槳激振力沿軸系到支撐板的傳遞特性，證明了推力軸承剛度對系統(tǒng)特性影響顯著，試驗中螺旋槳運轉(zhuǎn)于靜水中，其激振力的合理性還有待研究。Dylejko等[2]建立描述螺
國防科技大學學報 2020年6期2020-12-07
- 艇體結構分布式動力吸振器設計與分析
互作用。本文以某艇體耐壓殼結構為對象，首先根據(jù)結構低頻模態(tài)頻率和振型進行了吸振方案設計，考慮到結構振型、吸振器的質(zhì)量和安裝位置等因素，動力吸振器設計成離散分布式結構。然后建立了艇體結構流固耦合模型，以水下噪聲為目標計算了分布式動力吸振器的吸振效果，并分析了吸振質(zhì)量和工作頻率的影響規(guī)律，以及安裝在連續(xù)結構上的吸振質(zhì)量的減振機理。1 動力吸振器工作原理動力吸振器的工作原理是在主系統(tǒng)中增加一個輔助系統(tǒng)，利用多自由度系統(tǒng)的反共振特性，將振動能量從主系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到輔助系
艦船科學技術 2020年5期2020-11-27
- 槳葉振動對螺旋槳垂向激勵下潛艇結構振動與聲輻射的影響
旋槳[7]，即以艇體結構的振動與聲輻射來預報整艇結構的振動與聲輻射，忽略了螺旋槳本身的振動與聲輻射對潛艇結構振動與聲輻射的影響。螺旋槳噪聲可分為空泡噪聲和無空泡噪聲。以前對螺旋槳噪聲的研究主要集中于空泡噪聲，隨著科學技術的發(fā)展和螺旋槳設計水平的提升，空泡臨界航速逐步提高，螺旋槳空泡噪聲的影響已可忽略不計[8]，而針對螺旋槳非空泡噪聲的預報顯得愈發(fā)重要。張國良等[9]從工程實踐的角度對艦船異常噪聲的形成、識別和控制途徑進行了理論探討及研究，指出在非空泡工況下
中國艦船研究 2020年5期2020-10-15
- 某救護艇整體吊運下水轉(zhuǎn)運技術
水及吊運對鋁合金艇體產(chǎn)生的不利影響，節(jié)省船塢等工裝資源占用的時間，并避免租用半潛駁船轉(zhuǎn)運的費用，節(jié)省轉(zhuǎn)運貨輪將救護艇由水中吊裝到貨輪甲板上的操作時間，為后續(xù)建造船舶的下水及轉(zhuǎn)運成本節(jié)省、船廠塢期負荷降低以及造船效率提高提供技術支持，有效提高船廠船舶生產(chǎn)、設計、下水和轉(zhuǎn)運能力。1.1 艇主尺度要素及艇體結構形式該艇為雙機雙泵推進的鋁合金槽道型雙體船，總長約23 m，型寬約7 m，型深約2.7 m，設計吃水約1.0 m，滿載排水量約60 t。艇體采用縱骨架式結
船舶標準化工程師 2020年3期2020-06-15
- 終生報國不言悔
在開始探索核潛艇艇體線型方案時，黃旭華碰到的第一個難題就是艇型。最終他選擇了最先進、也是難度最大的水滴線型艇體。黃旭華通過大量的水池拖曳和風洞試驗，取得了豐富的試驗數(shù)據(jù)，為論證艇體方案的可行性奠定了堅實基礎。核潛艇技術復雜，配套系統(tǒng)和設備成千上萬。為了在艇內(nèi)合理布置數(shù)以萬計的設備、儀表、附件，黃旭華不斷調(diào)整、修改、完善，讓艇內(nèi)100多公里長的電纜、管道各就其位，為縮短建造工期打下堅實基礎。用最“土”的辦法來解決最尖端的技術問題，是黃旭華和他的團隊克難攻堅的
人民周刊 2019年18期2019-10-28
- 水面水下兩用艇艇型設計及其水面阻力性能CFD 預報分析
后形成圓弧狀封閉艇體。圖 1 滑行艇與兩用艇船舯橫剖面對比圖Fig. 1 Comparison of central lateral plane between planing craft and dual-purpose craft另外，考慮到方形尾部曲線會對兩用艇水下航行時的快速性及操縱性能產(chǎn)生不利影響，兩用艇尾部額外設計增加了一段凸出假尾。如圖2 所示，與常規(guī)滑行艇相比，兩用艇尾部具有一定的縱向斜升角，從而形成了獨特的斜升型尾部曲線，特殊的尾部形狀不
艦船科學技術 2019年7期2019-08-16
- 基于STAR-CCM+的潛艇舵翼水動力性能研究
設計舵時并不會對艇體以及穩(wěn)定翼的影響進行充分的評估。近些年來，計算機性能不斷提高、水動力計算軟件功能越來越強大，為小型關鍵附體的水動力研究提供了可能。STAR-CCM+在水動力分析上有很大優(yōu)勢，其生成的非結構化網(wǎng)格在相同數(shù)量上甚至可以與結構化網(wǎng)格相比擬，大大節(jié)省了劃分結構化網(wǎng)格所需的時間。SUBOFF潛艇模型試驗數(shù)據(jù)充足，利用STAR-CCM+對其不同工況下尾操縱面的水動力進行分析，可以更好的認識艇體與穩(wěn)定翼對舵水動力性能的影響，為優(yōu)化潛艇舵翼的水動力布局
艦船科學技術 2019年6期2019-07-16
- 潛艇設備沖擊響應譜譜跌特性數(shù)值分析
外形的潛艇，研究艇體與不同質(zhì)量及頻率的設備在不同連接方式下兩者之間產(chǎn)生的相互作用，以得到考慮了譜跌效應的設計響應譜，并針對DDAM方法及國軍標響應譜的適用性開展討論。1 計算模型1.1 有限元模型本文考慮了潛艇設備與艇體的相互作用，并針對典型的潛艇艙段結構進行了沖擊動力響應分析。圖1所示為研究“譜跌效應”采用的簡化質(zhì)量彈簧結構，通過該結構模擬與艇體連接的設備及其支撐的影響，其中設備與艇體肋骨連接。圖中：M，K分別為設備質(zhì)量及支撐剛度，A為設備與艇殼的連接點
中國艦船研究 2019年3期2019-06-21
- 氣力推進艇運行中水流場狀態(tài)及阻力模擬分析
水的流場狀態(tài)及其艇體的受力狀態(tài)與其他在江河中行駛的船舶有差異[6]。為此，本文采用XFlow軟件，對氣力推進艇的運動狀態(tài)進行模擬分析，求解計算氣力推進艇在達到穩(wěn)態(tài)運動過程中艇體周圍的瞬態(tài)流場，評估在不同推進力作用下的運行阻力、加速性能和艇體所受靜態(tài)壓力等特性，為氣力推進艇的設計制造提供參考依據(jù)[7-8]。1 氣力推進艇的動力平衡分析1.1 氣力推進艇的基本組成氣力推進艇由艇體、動力系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向機構(方向盤、轉(zhuǎn)向舵)、附屬裝置等組成。其中，動力系統(tǒng)由發(fā)動機、傳
重慶理工大學學報(自然科學) 2019年4期2019-05-23
- 圖解英國皇家海軍聯(lián)盟號常規(guī)潛艇
首特寫水平升降舵艇體中部特寫艇體特寫艇尾特寫指揮臺圍殼前視指揮臺圍殼后視艇體底部特寫螺旋槳潛望鏡艇尾魚雷艙艇首魚雷艙存放的530毫米魚雷艇首魚雷艙的四具魚雷發(fā)射管艇艇首魚雷艙艇尾魚雷艙頂部的滑軌，用于吊放魚雷艇尾魚雷艙的兩具魚雷發(fā)射管艇尾魚雷艙的逃生艙口動力艙發(fā)動機控制面板發(fā)電機組指揮控制艙會議室軍官起居室水兵起居室
軍事文摘 2019年4期2019-03-26
- 斷級在倒V型槽道滑行艇上的應用研究
滑行面又直接參與艇體運動姿態(tài)的控制，而艇體姿態(tài)又直接影響到斷級的水動力性能和作用效果，因此對于倒V型滑行艇而言，斷級的設置、作用機理以及是否能夠起到減阻效果都需要討論分析。本文根據(jù)斷級減阻的工作原理,創(chuàng)造性地提出了適合倒V型槽道滑行艇艇型特點的斷級形式,并利用CFD技術驗證了斷級減阻的有效性。1 倒V型槽道滑行艇艇型特點倒V型槽道滑行艇屬于雙體滑行艇，具有雙體滑行艇的典型特征：中間槽道和兩個側(cè)片體結構，見圖1。但其外形結構又具有兩個明顯的特點：(1)內(nèi)傾式
江蘇船舶 2018年5期2019-01-30
- 基于指數(shù)趨近滑模控制的水下機器人-機械手系統(tǒng)軌跡跟蹤
系統(tǒng)由水下機器人艇體和水下作業(yè)機械手兩部分組成，通過水下機器人艇體和水下機械手關節(jié)的運動共同完成需要執(zhí)行的作業(yè)任務。UVMS具有非線性、強耦合、時變和高維等動力學特點[2]，同時UVMS系統(tǒng)在水下作業(yè)時為節(jié)省能量，通常采用欠驅(qū)動的工作方式[3]。這些情況的存在會使水下機器人-機械手系統(tǒng)的控制變得非常困難。因此，研究水下機器人-機械手系統(tǒng)的控制技術是實現(xiàn)UVMS自主作業(yè)的關鍵之一。UVMS軌跡跟蹤控制的目標是選擇合適的控制策略，并設計有效的控制律，使其能夠跟
艦船科學技術 2019年1期2019-01-30
- 四旋翼控制碟形變體飛艇設計與氣動特性分析*
對設計簡化的可變艇體模型進行流場數(shù)值模擬計算和分析，得到了相應結果，為后續(xù)設計具有高抗風性能的碟形變體飛艇提供了重要的理論依據(jù)。1 結構設計考慮飛艇工作區(qū)間環(huán)境為對流層或平流層，所受風向主要來自于不定向的水平方向，為了減小艇身對風力方向的敏感性，所以在考慮設計滯空飛艇時，艇體幾何模型應為無水平方向性，結合前人飛艇的設計經(jīng)驗，采用CATIA軟件對四旋翼控制的太陽能碟形變體飛艇結構進行設計，具體結構如圖1所示。這種結構設計主要是通過伸縮機構和伸縮機構控制器來實
機械研究與應用 2018年6期2019-01-18
- 國外艦載剛性充氣艇技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
新成員，是由剛性艇體(通常是玻璃鋼)與充氣護舷組合而成的一種新船型[2]。剛性充氣艇通常由艇體、充氣護舷、推進系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)以及通信導航系統(tǒng)組成。剛性充氣艇主要包括以下幾個方面的優(yōu)勢：①與主尺度相同的全剛性艇相比，剛性充氣艇自重較輕，航速和油耗方面具備先天優(yōu)勢。由于艇體自重較輕，便于小艇上艦，同時在母艦上吊裝投放作業(yè)具有極強的靈活性。②由于充氣護舷重量較輕，降低了剛性充氣艇的重心高度且充氣護舷具備足夠大的儲備浮力。③剛性充氣艇具有優(yōu)良的抗撞擊性。由于配有充
艦船科學技術 2018年12期2018-12-21
- 推力軸承基座結構形式對潛艇振動噪聲的影響
連的基座結構引起艇體結構的振動，并由潛艇濕表面向水中輻射噪聲。由此，導致了螺旋槳、軸系、基座、艇體結構的耦合振動問題。深入開展相關研究，對降低由螺旋槳引起的艇體結構振動和輻射噪聲具有重要意義。通常，在軸系設置縱向減振器和動力吸振器［1-4］來控制螺旋槳激振力通過軸系傳遞到艇體結構。Dylejko等［1］和 Merz等［2-3］針對軸系—艇體結構的耦合振動問題展開研究，通過在推力軸承位置使用動力吸振器來降低經(jīng)由推力軸承傳遞到艇體結構的軸系縱向激振力，然后分別
中國艦船研究 2018年5期2018-10-25
- 神奇的粉筆艦船
用一整根粉筆制作艇體，較粗一端做艇艏，較細一端做艇艉。2.為保證艇體正直，可先在粉筆兩端找出圓心，從而確定了艇體的縱中軸線，這樣做出的模型不會扭曲變形。3.艇艏部分用美工刀、砂紙削磨成半球狀：艇艉部分削磨成筆尖狀。為了讓粉筆模型表面更光滑，沒有棱角，還可用布頭裹住食指輕輕擦幾下。注意擦的時候要輕，下端用手指輕輕托住以免粉筆折斷。4.艇艏和艇艉做好后，將艇身一側(cè)磨出平面作為艇的甲板，可將砂紙平放在桌面上輕輕磨幾下即可。磨的時候手指用力要勻、要輕，以免粉筆折斷
百科探秘·海底世界 2018年3期2018-08-03
- 氣泡高速艇波浪中阻力及運動性能數(shù)值研究
？氣層與搖蕩運動艇體之間的相互作用力學規(guī)律如何？這一系列問題尚需深入研究和解答。針對以上問題，國內(nèi)外公開發(fā)表的相關理論及試驗研究不多。在試驗研究方面，董文才等[5-6]通過拖曳水池試驗探索了波浪中的氣層減阻效果以及氣層對艇體運動的影響規(guī)律，但鑒于試驗條件限制，未能給出艇體運動、氣層形態(tài)、阻力的同步變化過程。在理論研究方面，美國的Jin-Keun Choi等[7]聯(lián)合采用面元法與求解URANS的方法研究了噴氣下瘦長型船的船體興波、氣層形態(tài)及船體運動對氣層分布
哈爾濱工程大學學報 2017年12期2018-01-15
- ISO/TC 188的由來及其國際標準
“艇的主尺度和艇體的標識”（Main dimensions of the craft and identification of the hull）；ISO/TC 188/WG 10 “電氣設備”（Electrical equipment）；ISO/TC 188/WG 13 “操作者手冊、術語和符號”（Operator's manual， terminology and symbols）；ISO/TC 188/WG 18 “構件尺寸”（Scantling
船舶 2017年1期2017-12-14
- 帶新型冷卻裝置半滑行艇減阻方案探討
上加半遮擋板、在艇體尾部增加艉壓浪板、楔形塊或攔截器等方案，采用船模試驗方法開展方案對比分析，試驗結果表明，在新型冷卻裝置上加半遮擋板的減阻效果達到8%，艉壓浪板和楔形塊的降阻效果達到15%。新型冷卻裝置；半滑行艇；船模試驗；阻力關于半滑行艇和滑行艇的減阻措施的研究[1]，除了線型優(yōu)化外，針對艇體運動浮態(tài)的研究，如在半滑行艇上加裝艉壓浪板、楔形塊等措施[2-7]的研究比較多，但是對這些減阻措施的對比分析比較少。目前，半滑行艇附體減阻的研究主要集中在防濺條等
船海工程 2017年4期2017-08-09
- 軸-艇耦合系統(tǒng)的力傳遞特性分析
及推力軸承作用于艇體激起艇體振動。目前降低軸系引起外殼體的振動有降低螺旋槳的脈動激振力和改善軸系與殼體之間的減震裝置 2 種方法。在降低螺旋槳脈動激振力較困難的情況下，研究激振力經(jīng)軸系傳遞到殼體的路徑，就對改善減震裝置、降低殼體振動有重要意義。軸-殼耦合；軸系；殼體；螺旋槳激振力0 引 言螺旋槳與水下伴流場產(chǎn)生的脈動激振力是潛艇振動的一個重要激勵源[1]。潛艇的主要結構是推進軸系與艇體耦合結構，螺旋槳激振力作用下的軸-艇耦合系統(tǒng)振動動力模型如圖1所示：螺旋
艦船科學技術 2017年7期2017-08-02
- 考慮艇身彈性的起落裝置著陸仿真分析
為三質(zhì)量模型，即艇體質(zhì)量與附連質(zhì)量、彈性支撐質(zhì)量和非彈性支撐質(zhì)量。由于吊艙與艇身為剛性連接，所以上述的附連質(zhì)量[2]是著陸仿真分析必須考慮的參數(shù)。因此，彈性支撐質(zhì)量是緩沖部件上部的質(zhì)量，包括支柱、過渡框架、支架、緩沖部件等；非彈性支撐質(zhì)量是緩沖部件下部的質(zhì)量，包括搖臂、機輪等；艇體質(zhì)量包括機身（包含內(nèi)部氣體）、尾翼、動力裝置等，具體見圖1。文中假設飛艇垂直著陸速度勻速向下，飛艇水平速度為零。圖1 起落裝置動力學分析模型1.2 艇身動力學模型艇身為充氣的彈性
裝備環(huán)境工程 2017年5期2017-06-07
- 螺旋槳激振力傳遞模式下的艇體振動和聲輻射分析
振力傳遞模式下的艇體振動和聲輻射分析武星宇，紀剛，周其斗，黃振衛(wèi)海軍工程大學艦船工程系，湖北武漢430033潛艇的艇體結構是潛艇螺旋槳激振力向外輻射噪聲的重要通道，而軸系是螺旋槳激振力傳遞到艇體的必經(jīng)之路，因此有必要研究潛艇軸系向艇體傳遞的激振力對潛艇艇體振動和輻射聲功率的影響。為此，分別針對螺旋槳軸向激振力、螺旋槳側(cè)向激振力和螺旋槳垂向激振力工況，使用模式分析的方法，將軸系對艇體的作用力分解為互不相關的力傳遞模式的疊加。建立潛艇結構有限元模型，采用結構有
中國艦船研究 2016年6期2016-12-12
- 螺旋槳-軸系-艇體耦合系統(tǒng)振動控制分析與試驗
誼螺旋槳-軸系-艇體耦合系統(tǒng)振動控制分析與試驗胡睢寧1，2，覃會1，2，覃文源1，2，張志誼1，2（1.上海交通大學 機械系統(tǒng)與振動國家重點實驗室，上海 200240；2.高新船舶與深海開發(fā)裝備協(xié)同創(chuàng)新中心，上海 200240）針對螺旋槳非定常激勵力經(jīng)由推進軸系激勵艇體結構從而誘發(fā)輻射噪聲問題，提出一種軸系縱向振動主動控制方法，將縱振控制器對稱安裝于推力軸承座上，通過反饋控制抑制軸承座振動。對螺旋槳-軸系-艇體耦合系統(tǒng)進行振動建模、控制和聲輻射仿真分析，結
噪聲與振動控制 2016年3期2016-10-14
- 新型高速艇的CFD模擬和對比分析
速艇的阻力性能對艇體的型線設計和艇體的流體動力學性能分析都顯得十分重要。設計一種新型高速艇，通過NUMECA系列軟件對不同的高速艇進行數(shù)值模擬計算，以研究此類新型高速艇的水動力性能。研究表明：加裝水翼或防飛濺條均可增加艇體的升力，使艇體更快地處于滑行狀態(tài)，安裝了防飛濺條的翼滑艇的阻力性能良好。高速艇；CFD模擬；阻力性能；防飛濺條；水翼網(wǎng)絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1755.TJ.20160729.09
中國艦船研究 2016年4期2016-09-02
- 基于水平電流線的潛艇運動感應電場分析
場的仿真，分析了艇體上下方感應靜電場。仿真分析結果表明，感應電場具有量值可測、分布特征明顯的特性。關鍵詞：潛艇 感應靜電場 水平電流線 地磁場0 引言水下電場被認為是艦船重要的物理特性之一[1]。國內(nèi)外研究人員通過建立多種水下電場模型，研究各種來源電場的基本分布特性[2,3]。由電磁感應定律，磁場中的導體運動時，會在其兩端產(chǎn)生感應電勢。潛艇艇體主要是由金屬材料制成的，潛艇在大地的地磁場中運動，也必然會產(chǎn)生感應電動勢和感應電場[4]。本文通過建立水平電流線的
船電技術 2016年2期2016-04-22
- 潛艇水下回轉(zhuǎn)運動數(shù)學模型研究與仿真分析
水下回轉(zhuǎn)運動時，艇體受力受橫向流影響極大，把潛艇看成一個剛體，利用潛艇重心處的運動參數(shù)對其進行求解的傳統(tǒng)方法不再適用，所以本文通過分析對比不同的運動方程，得出合理有效的潛艇水下回轉(zhuǎn)運動數(shù)學模型，采用分段計算方法對潛艇水下回轉(zhuǎn)運動橫向水動力進行建模仿真，重點分析了潛艇水下定?；剞D(zhuǎn)運動時漂角、回轉(zhuǎn)角速度、橫傾角以及縱傾角的變化規(guī)律，為下一步研究潛艇水下回轉(zhuǎn)運動非線性特征打下基礎。1 潛艇水下回轉(zhuǎn)運動數(shù)學模型研究潛艇水下回轉(zhuǎn)運動規(guī)律，模型是基礎。目前，世界上對潛
艦船科學技術 2015年9期2015-12-20
- 自由拋落式救生艇落水沖擊響應及可靠性分析
入水過程開始時，艇體與水面接觸瞬間將產(chǎn)生巨大的沖擊力脈沖，這一脈沖力有可能造成救生艇內(nèi)部結構失效.在救生艇入水過程中，存在固、液、氣三相的耦合，其過程較為復雜.文中以某救生艇為研究對象，主機配置為380 J，應用有限元分析方法對其入水沖擊過程進行數(shù)值仿真，分析自由拋落后沖擊載荷對艇體的沖擊響應.最終得出:最大變形發(fā)生在入水時間t=0.35 s，即救生艇開始向水面浮升的時，最大變形量為34.3 mm;最大應力發(fā)生在t=0.035 s，為95 MPa，應力變化
江蘇科技大學學報(自然科學版) 2015年6期2015-01-17
- 基于CFD不同AUV艇體的阻力性能分析
形狀的設計不僅使艇體的水動力特性較好，更重要的是這種形狀已經(jīng)過大量的試驗測試和研究［4］。例如，AUTOSUB型、HUGIN型、REMUS型和BLUEFIN型等均為回轉(zhuǎn)體外形，另外也有一些AUV的外形為非回轉(zhuǎn)體，如FLATFISH型的外形類似于扁魚形［5］。本文將通過研究AUV在水下航行時水流流動的情況來確定AUV的阻力。當前，CFD方法、理論分析法和試驗測量法是研究流體流動問題的主要方法。理論分析的結果一般帶有普遍性，需要抽象和簡化計算對象才能得到理論解
中國艦船研究 2014年3期2014-11-12
- 考慮艇體變形影響的軸系合理校中
確計算由于潛器的艇體變形所引起的軸承變位［1］并采用合理的校中方法，對提高潛器軸系校中的質(zhì)量意義重大。合理校中，即將軸系按照軸承載荷合理分配的原則確定軸承跨距、標高等軸系布置參數(shù)，該狀態(tài)下的軸系運行更加穩(wěn)定。該方法被水面船舶軸系校中廣泛采用［2］，并考慮了艇體變形的影響［3-5］；但目前潛器的軸系校中采用的仍然是傳統(tǒng)的直線校中方式，而且未考慮艇體變形對軸系校中的影響，由此帶來如下一些問題：1）直線校中是將軸承座看作剛體，不考慮軸承座的變形和軸承載荷的合理分
中國艦船研究 2014年3期2014-11-12
- 基于潛艇模型尾流湍流強度和耗散率的CFD模擬
另一方面，潛艇主艇體構型是潛艇構型的重要組成部分，其不僅對潛艇靠近壁面的湍流結構具有顯著影響，而且其也與潛艇尾流信號特征具有密切關系。所以，優(yōu)良的艇型對于抑制尾流信號特征，提高潛艇的快速性以及隱身性也具有重要意義。本文首次將CFD方法用于計算分析艇體半徑、艇艏長度、艇艉長度等參數(shù)對潛艇尾流信號特征的影響。相對于實驗方法，應用CFD技術的工程量小，也更經(jīng)濟。眾所周知，將CFD技術應用于潛艇周圍水流粘性流場數(shù)值模擬是近20多年來國內(nèi)外持續(xù)研究的課題。吳方良等［
中國艦船研究 2014年3期2014-11-12
- 地磁場中潛艇運動感應靜電場建模
和分析。針對磁性艇體運動產(chǎn)生的感應電場，文獻［4］中建立了磁偶極子陣列模型，研究其分布特性。鋼鐵建造的艦艇，在航行時將切割地磁場磁力線產(chǎn)生感應電場，文獻［5］通過水平直流電流元建立了水面艦船感應電場模型。與水面艦船相比，潛艇可處于浮航或潛航狀態(tài)，外形也完全不同，其電場分布有其特殊性。在此通過建立潛艇鋼制艇體運動切割地磁場感應電場模型，并進行了仿真計算，分析潛艇這一來源的電場的特性。1 地磁場中艇體運動感應電場模型表面防護涂層均勻完好的潛艇在海水中運動時，其
兵器裝備工程學報 2014年7期2014-06-28
- 基于CFD不同AUV艇體阻力性能研究
國內(nèi)對不同AUV艇體形狀的阻力和附體引起艇體阻力增加研究較少。1 建立艇體幾何模型1.1 AUV主艇體設計在深入研究AUTOSUB、HUGIN、REMUS、BLUEFIN形狀幾何特征基礎上，選取不同的尺寸艇體作為研究對象，主艇體參數(shù)主要分為艇體總長度L(包括艏部長度Lf、中部長度Lm和艉部長度La)和艇體最大直徑D，BLUEFIN根據(jù)艇體艏部不同分為流線型BLUFFIN1和鈍型BLUFFIN2，見圖1。具體主艇體的尺寸見表1。圖1 帶十字舵的AUTOSUB
船海工程 2014年2期2014-06-27
- 螺旋槳噪聲貢獻分離模型的仿真研究
歸一化處理，求得艇體函數(shù)，給出各工況下螺旋槳絕對聲壓譜。對分離算法進行建模仿真，重點討論不同航速工況的選取和機械噪聲隨航速的增長規(guī)律這2個因素對分離結果的影響。螺旋槳噪聲;分離模型;歸一化算法;艇體函數(shù)0 引言隱蔽性是保證潛艇戰(zhàn)斗力的關鍵因素，破壞潛艇隱蔽性的主要因素是輻射噪聲。潛艇的輻射噪聲主要由機械噪聲、螺旋槳噪聲及水動力噪聲構成［1］。實現(xiàn)對其分離將有助于確定各噪聲源的貢獻量，從而能為潛艇的設計提供各噪聲源有針對性控制的依據(jù)。分離螺旋槳貢獻的方法主要
艦船科學技術 2014年4期2014-03-08
- 小型玻璃鋼開敞艇結構強度分析
廣泛用于制作游艇艇體［1-2］。目前國外的玻璃鋼船長度已經(jīng)達到70 m以上，而我國現(xiàn)階段只能制造長40 m以下的玻璃鋼船。不但在尺度上落后于國外，即使同尺度玻璃鋼船，其結構形式也跟國外先進技術存在差距［3］。受限制的不是玻璃鋼材料本身的性能，而是缺乏這方面的結構設計和結構計算方法。1 玻璃鋼船的結構特性玻璃纖維增強復合材料具有比強度高、不銹蝕、建造工藝性好、使用周期成本低等優(yōu)點，在船舶工業(yè)中取得越來越廣泛的應用。與同尺度、等截面的鋼質(zhì)船相比，玻璃鋼船的剛度
船海工程 2013年1期2013-06-12
- 水下自主航行器(AUV)建模仿真研究
理解世界坐標系和艇體坐標系這兩種坐標體系及相互轉(zhuǎn)換關系。文中的動力學運動方程均建立在艇體坐標系下，如圖1所示。3.AUV運動方程描述AUV運動特征的方程]如下：作用在水下航行體的所有外力和力矩主要劃分為以下6類：(1)靜水力和力矩；(2)超重慣性力和力矩；(3)流體動力和力矩；(4)操舵力和力矩；(5)推進力和力矩；(6)環(huán)境作用力。靜水力由重力和浮力構成，它們均是方位的函數(shù)且與航行體的運動狀態(tài)無關。粘滯力是關于運動速度的函數(shù)，而艇體的超重效果則主要與加速
電子世界 2013年13期2013-04-16
- 高速滑行艇升沉縱搖運動的實時數(shù)值預報方法研究
算過程中為保證當艇體產(chǎn)生大位移運動時的網(wǎng)格質(zhì)量，采用彈簧法和局部重構聯(lián)合作用的運動網(wǎng)格技術，控制艇體表面及外部網(wǎng)格的生長速度和尺度;同時為保證計算精度，對網(wǎng)格重構的時間步長進行了合理地控制.1 計算模型1.1 計算模型和網(wǎng)格劃分針對某滑行艇艇型模型，采用Maxsurf軟件進行三維建模，導入Gambit軟件進行網(wǎng)格劃分.計算模型的網(wǎng)格劃分采用分區(qū)混合網(wǎng)格系統(tǒng)，并在艇體附近進行網(wǎng)格加密，其中艇體附近的球形和正方體網(wǎng)格區(qū)域用于保證艇體縱搖、升沉運動時的網(wǎng)格質(zhì)量.
江蘇科技大學學報(自然科學版) 2013年2期2013-02-28
- 降低船體建造總縱彎曲撓度的墩木設計方法研究
些設備的裝配需要艇體撓度控制在一個合適的范圍內(nèi)。因此有必要研究精確控制船體總縱彎曲撓度值的建造工藝措施。本文研究一種墩木布置設計方法，按該方法設計的墩木系統(tǒng)可使?jié)撏Ыㄔ炀冗_到全船龍骨在橫艙壁處與基線高度的誤差在±1 mm之內(nèi)。1 總縱彎曲撓度及墩木結構分析潛艇是一個龐大復雜的鋼鐵結構物，在墩木上完成建造過程。墩木是彈性的，而潛艇結構亦是彈性的，因此潛艇可近似看成置于彈性基礎上的彈性體。作用在潛艇上的載荷是潛艇結構及內(nèi)部設備重力和墩木反力。造成潛艇建造撓度
船海工程 2013年1期2013-01-11
- 含凸、凹型加肋錐-環(huán)-柱結合殼的連接結構試驗研究
結合殼是潛艇耐壓艇體圓柱殼與圓錐殼相連接的一種新型的、優(yōu)越的結構形式.文獻［1］對這種新型結構進行了理論分析，提出了計算方法.文獻［2］將分別制作的凸錐-環(huán)-柱結合殼和凹錐-環(huán)-柱結合殼模型進行試驗研究，并與相應的凸錐-柱結合殼和凹錐-柱結合殼進行比較，得出了一些重要的結論.實際潛艇耐壓艇體結構中，若相鄰兩艙的直徑不同，通常的連接結構形式是用圓錐殼將大圓柱殼和小圓柱殼連接，為消減錐-柱結合部由于錐殼與柱殼之間存在折角產(chǎn)生的高應力集中，在錐-柱結合部分別嵌入
哈爾濱工程大學學報 2011年9期2011-06-23
- 采用混合面和滑動網(wǎng)格模型對艇體流場數(shù)值分析比較
言在對螺旋槳與艇體相互影響的研究中，如果單獨對螺旋槳或者艇體流場進行數(shù)值仿真均無法準確預報他們之間的相互關系［1］，而本文采用FLUENT軟件對艇體尾部螺旋槳的粘性流場進行數(shù)值分析計算，采用SST湍流模型。在交界面處采用混合面和滑移網(wǎng)格兩種處理方法，對螺旋槳和艇體粘性流場進行數(shù)值模擬，比較光艇與含有螺旋槳情況下摩擦阻力的差異，并與ITTC1957公式進行比較，來驗證結果的準確性，從而揭示真實螺旋槳和艇體之間相互作用的內(nèi)在規(guī)律。1 計算模型1.1 計算網(wǎng)格
船舶 2011年6期2011-06-07
- 滑行艇升沉縱搖運動的二維數(shù)值預報
性進行研究，得到艇體升沉幅值、縱搖角隨時間的變化特性，以及阻力、升力和力矩隨傅汝德數(shù)的變化規(guī)律，并分析了艇體達到穩(wěn)定狀態(tài)所需時間和滑行過程中艇底動壓力的變化特性。研究表明：傅汝德數(shù)1.5時達到穩(wěn)定滑行狀態(tài)的時間僅為80 s；除了在傅汝德數(shù)2.0時發(fā)生嚴重振蕩，其余3種情況下滑行艇均能夠趨于一種“動平衡”狀態(tài)。CFD；滑行艇；垂蕩；縱搖1 引言高速艇的基本特點在于由高速的縱向流動引發(fā)的動升力 （矩），艇體升沉縱搖運動中動升力（矩）的作用不可忽視。近年來CFD
中國艦船研究 2011年6期2011-06-07
- 高速滑行艇的縱向運動分析與仿真研究
力，詳細地推導了艇體受到的重力、浮力和動升力，并根據(jù)噴水推進器的工作原理，推導了噴水推進力的表達式；然后建立了噴水推進滑行艇的非線性縱向運動數(shù)學模型；最后設計了基于該模型的滑行艇縱向運動預報軟件，并進行了高速滑行的操縱性仿真試驗，仿真結果與船模試驗數(shù)據(jù)吻合較好，表明了該模型能夠較準確的預報噴水推進滑行艇在靜水中的縱向運動。0 引言滑行艇與一般排水式船舶相比具有很大的不同，排水式船舶的重量基本由船體受到的靜浮力支持；而滑行艇則不然，當其航速較高時，艇重的大部
船舶 2011年1期2011-04-03
- 推進器激勵船舶振動輻射聲計算方法
定常激勵力作用到艇體結構上，是引起艇體振動的一個重要激勵源。螺旋槳通過軸系激勵艇體振動引起的輻射噪聲是潛艇水下航行輻射噪聲的重要組成部分，國外很早就在這方面開展了研究[1-2]，建立了相關計算方法和控制措施。近年來這一問題又得到學者關注，Pan[3]首先在實驗室臺架上設計了包括槳、軸、軸承及推進電機的試驗模型，以支撐平板模擬推力軸承安裝基座，研究了螺旋槳縱向激勵力通過軸承到推力軸承支撐結構的傳遞機理。在研究中，假定在關心的頻率范圍內(nèi)軸系作剛體運動，使用現(xiàn)場
船舶力學 2011年5期2011-01-19
- 夾層結構玻璃鋼游艇整船結構強度有限元分析
遍缺乏新穎玻璃鋼艇體結構強度的計算規(guī)范，因此設計者需要直接計算艇體結構強度。在研究玻璃鋼游艇的基礎上，用ANSYS軟件建立全船有限元模型，采用層合殼單元處理復合材料和復合材料夾層結構并計算分析整船結構強度。分析中所采用的方法對于正確地進行玻璃鋼游艇整船直接計算具有指導作用和實用價值。同時所采用的沖擊力和水動力加載方法可應用于其他類型的高速艇結構強度的有限元分析。玻璃鋼；夾層結構；結構強度；ANSYS1 引 言目前國外的玻璃鋼船長度已經(jīng)達到70 m以上，甚至
中國艦船研究 2010年2期2010-03-06
- 帶艉升力板艇的流體動力計算方法
430064針對艇體對艉升力板的干擾，提出一種計及艇體干擾的艉升力板升力和阻力的計算方法，用于帶艉升力板艇的流體動力計算和艉升力板的參數(shù)優(yōu)化。此方法的實質(zhì)是對進入艉升力板的水流沖角和流速進行修正后，再采用滑行平板的計算方法計算帶艉升力板艇的流體動力。應用此方法計算所得的結果與船模試驗結果進行了對比，證明此方法是可靠而有效的。干擾；流體動力學；艉升力板；艇體1 引言在快艇上采用艉升力板的情況日漸增多，究其原因在于設置艉升力板在一定范圍內(nèi)可以降低艇的阻力，從而
中國艦船研究 2009年1期2009-04-08
- 尺度效應對全附體潛艇阻力數(shù)值計算結果的影響
，研究網(wǎng)格數(shù)量和艇體主尺度大小對高雷諾數(shù)條件下潛艇阻力計算結果的影響，通過對計算結果的分析，獲得了尺度效應和網(wǎng)格數(shù)量對潛艇阻力數(shù)值計算結果的影響規(guī)律。潛艇阻力；高雷諾數(shù)；粘性流場；數(shù)值計算1 引言隨著計算機硬件和軟件技術的發(fā)展，潛艇學術界和工程界迫切需要對潛艇在高雷諾數(shù)條件下的水動力特性進行數(shù)值模擬和試驗研究，由于目前在實驗室無法對潛艇進行高雷諾數(shù) （實艇雷諾數(shù)）條件下的水動力試驗，建立專門的潛艇水下測速場是一項費用需求很大的工程，根據(jù)潛艇的航速來反推潛艇
中國艦船研究 2009年1期2009-04-08
- 如何援救失事潛艇
潛艇發(fā)生事故——艇體損傷、破裂；二是艇體完好，僅是在水下喪失機動能力。對于潛艇失事的危險，前者比后者更嚴重，因為，若僅是機動能力喪失，但艇體完好，潛艇可以利用各種手段向外界發(fā)出求救信號，等待外援救助，救生潛艇或其他救生手段的正常運用都能使艇員脫離危險。而艇體損傷，甚至破裂、變形，就使?jié)撏幍那闆r十分危急、復雜，比如可能造成艇內(nèi)充水、毒氣泄漏、救生出口變形無法啟用，以及空氣再生和凈化裝置不能正常工作等。這次“庫爾斯克”號潛艇的失事就屬于這種情況，其艇體顯然
軍事文摘 2001年1期2001-06-14