潜射导弹运载器分离体砸艇概率仿真建模

潜射导弹运载器分离体在下沉过程中可能发生的砸艇问题是潜射导弹发射中的关键技术之一，而在目前条件下，由于水下测试困难及安全性方面的考虑，难以开展试验研究。在建立分离体下沉弹道模型及仿真的基础上，基于数理统计中的蒙特卡罗方法，建立了分离体砸艇概率仿真计算模型，并给出了分离体砸艇概率仿真算例，可以方便快捷地获得不同工况条件下的砸艇概率及主要影响因素，为工程上进行水下发射导弹运载器安全性评估及设计提供了一种途径。     

舰体宏观破损后的挠度计算

舰体在遭受武器命中后宏观破损挠度计算是舰船生命力研究的一部分,本文运用非称梁弯曲理论建立破损挠度模型,按照弹性理论,以结构学的方法,根据破损部位的不同,在同破损强度比较条件下,分别对舰体在水线以上以损和在水线以下破损的舰体强度进行计算,并通过实例得到预想的结果,可为深入研究舰体破损后的生命力提供借鉴。     

基于压缩粒子群算法的水雷策略优化研究

为研究目标水域内有限水雷数目的雷阵封锁概率问题,本文运用粒子群优化算法对水雷布阵策略进行优化,建立了计入水雷布放特性的雷阵封锁概率数学模型,验证了数学模型的有效性。针对有限目标水域,为优化布雷数量,采用带压缩因子的粒子群优化算法(CFPSO)对水雷发射坐标进行优化。研究结果表明:目标舰船以均匀概率方式通过雷阵时,采用CFPSO算法优化后的水雷布设方式相比2种传统布设方式均能提高雷阵的封锁概率;针对单艘目标舰船,基于CFPSO算法优化后雷阵仅需7枚水雷即可达到期望封锁概率0. 6,其水雷利用率较均匀布设方式提升12. 5%;而针对3艘舰船编队,基于CFPSO算法优化后雷阵需要30枚水雷即达到封锁概率,其水雷利用率较均匀布设方式提升14. 3%。     

战斧导弹发射装置的发展

战斧导弹是上个世纪八十年代由美国研制的一种专门用于舰对地作战的巡航型导弹.在海湾战争中,美国大规模使用了战斧导弹,据有关部门统计,那场战斗中美国共向伊拉克境内的重点目标投放了约300余枚战斧舰对地导弹,而准确击中目标率高达85%以上.战斧导弹都是通过舰艇或者潜水艇的发射装置发射出来,达到对目标进行精确打击的目的,战斧巡航导弹具有准确率高,杀伤力大的特点,被美军在作战中广泛装备和应用,本文主要对战斧巡航导弹发射装置的结构、发展情况进行研究,并对战斧导弹发射装置在美军舰载的装备情况进行探讨.     

燃气蒸汽式弹射的改进模型与仿真

弹射是导弹发射技术中一种先进技术,其模型的研究对提高导弹发射能力有着重要意义。本文针对导弹燃气蒸汽式弹射发射过程提出了一个改进的数学模型。从模型整体上考虑,建立了改进的能量方程,同时对水室中燃气蒸汽生成模型作了初步探讨。改进模型在VC++6.0上作了计算仿真,算例结果与实际数据基本一致。     

战斗部对舰船靶标侵彻毁伤效能研究

针对反舰战斗部侵彻毁伤效能综合评估问题,提出了基于舰船结构特征的等效靶标系统。本文通过推导得到计及攻角的战斗部斜侵彻舰船加筋板架极限速度公式,依据舰船陆地靶标系统设计方案建立了靶标系统数值计算模型。开展反舰战斗部对舰船陆地靶标系统侵彻毁伤效能评估试验,并验证了理论计算结果和数值仿真计算结果。研究表明:舰船陆地靶标系统可对战斗部侵彻剩余速度、姿态角度及弹道偏转和靶标板架毁伤模式进行综合评估,改变了以往以战斗部侵彻钢质均厚板厚度的单一评估模式,为反舰战斗部毁伤评估提供参考。     

C8系列导弹大家族又出"最强单品"

C8系列导弹主要包括C802、C802A、C802AK和CM-802AKG等型号,可装载于舰船、岸上发射车、战机等多种发射平台,本次珠海航展展出的CM-802B导弹是C8大家族的新成员. CM-802B导弹是在C802A导弹基础上研发的多用途导弹.导弹最大有效射程290km,可倾斜发射或垂直发射,适装于多种平台.     

无冷却式发射动力系统的内弹道研究

根据无冷却式发射动力系统的特点,将其工作过程划分为燃气发生器和发射筒两部分,建立了燃气发生器和发射筒工作过程的数学模型,并对其内弹道特性进行了研究,为研制新型动力发射系统提供参考依据和研究手段。通过对燃气发生器计算结果进行试验验证,证明了其可行性和计算精度。针对不同发射深度和装药量的工况进行数学仿真发现,无冷却式发射动力系统做功能力很强,导弹可以达到很高的出筒速度,实现大深度发射。同时,发射深度和装药量对无冷却式发射动力系统的内弹道性能影响很大。     

球面加载法在舰船舱室爆炸破坏环境中的应用

在研究空中爆炸及舰船密闭舱室爆炸时,提出了球面加载法对现有有限元程序进行改进,计算结果表明:球面加载法能有效改善现有有限元软件在计算冲击波在流场中衰减过快的弊端,且采用球面加载法得到的流场冲击波压力与理论值吻合良好.在此基础上,采用球面加载法对某舰密闭舱室遭受反舰导弹攻击发生爆炸时的破坏环境进行了计算,给出了密闭舱室爆炸时舰船的破坏环境.研究结果对开展相关的研究具有一定的参考价值.     

破损舰体结构疲劳裂纹扩展试验研究

针对破损舰船的疲劳寿命问题,采用预制缺口的疲劳试样模拟破损舰体结构,利用液压伺服疲劳试验机对舰用疲劳试样进行了拉伸疲劳试验,研究了平板和加筋板预制缺口疲劳试样在拉伸疲劳载荷作用下的裂纹扩展规律,确定了不同疲劳应力幅值作用下疲劳试样裂纹开裂的临界疲劳次数,得出了裂纹长度、疲劳载荷循环次数和疲劳应力幅值之间的拟合关系式,并与高频疲劳试验进行了比较.试验结果对预报破损舰船在波浪中航行时的裂纹扩展情况有重要参考价值.     

基于改进人工蜂群算法的大型舰船主尺度优化

针对大型舰船方案设计的具体特点,选择了飞行甲板面积最大化、初稳性高最合理化、估算阻力最小化和横摇固有周期最大化等4个优化目标,建立了适用于大型舰船主尺度优化设计的多目标模型,并基于最小偏差法建立了统一的目标函数。采用人工蜂群算法对优化模型进行了求解,并对人工蜂群算法的初始化方法和观察蜂的选择机制进行了改进,通过仿真计算,验证了人工蜂群算法求解复杂问题的优越性和改进策略的合理性,以及该算法在船舶设计中应用的可行性。     

汽车运输船的响应型非线性数学模型

为了建立一个复杂程度适宜、精度满足要求的非线性船舶运动数学模型,用非线性状态空间数学模型做船舶回转试验,采用最小二乘法辨识出船舶的非线性参数,最后用得到的响应型非线性船舶运动数学模型做Z形试验,并与实船试验结果比较.研究结果表明,仿真曲线与实船试验曲线符合度较好,与状态空间模型相比,该模型计算比较简单,所得微分方程可保留非线性影响因素,可以满足进行船舶闭环控制系统仿真研究时对模型精度的要求.     

舰船尾部结构对直升机操作区流场的影响

为研究舰船尾部结构对流场环境的影响,以典型护卫舰简化模型SFS1为对象,选用通用软件ANSYS ICEM划分结构化网格并用ANSYS FLUENT标准k-ε湍流模型模拟了机库门开闭不同状态、不同机库高度及不同飞行甲板长度等特征结构的变化对直升机操作区气流场的影响.通过分析流场中的速度、压力等物理量,对比了不同工况下的流场环境.对比结果显示,机库高度越低、飞行甲板长度越长舰载机操作区的流场环境越好,机库门半开时流场环境较机库门关闭和全开状态时差,但是机库门关闭和全开两种状态相比没有明显的优劣之分.这可为在役舰船的改造和再建舰船的优化设计提供理论依据和数据支持,进而有效改善舰载机起降时的流场环境,提高海军指挥直升机进行安全着舰的能力.     

船用舵机电液伺服阀的分析及实验研究

对由三通伺服阀和差动液压缸组成的船用舵机电液伺服阀进行了建模,通过计算机仿真和实验,证明数学模型正确,设计方案可行。     

复合控制拦截弹的神经网络姿态控制

为了有效地调整复合控制拦截弹的姿态运动,提出了一个姿态控制方法。首先基于动量矩定理建立了拦截弹姿态运动的数学模型,然后针对数学模型和推力器点火逻辑的特点,设计了拦截弹姿态运动系统的神经网络控制器。使用常规方法获取基本的控制器,通过神经网络对常规控制器的控制参数进行调节,最后利用最优原理求出了拦截弹期望的俯仰控制力矩和偏航控制力矩。仿真结果表明,该姿态控制方法能够有效地实现拦截弹的精确姿态控制,并且具有较好的动态性能。     

基于Lyapunov指数的水下目标信号混沌特征提取

以Takens定理为基础，通过对几种不同类别舰船信号采用相空间重构，建立了混沌分析的数学模型，研究了它们的相空间轨迹结构并计算最大Lyapunov指数。结果表明，不同类别的般船信号具有不同的空间轨迹，且对应不同的最大Lyapunov指数。这一结果为水下目标信号的检测与识别提供了新的理论和方法。     

典型护卫舰飞行甲板空气流场数值模拟

为研究护卫舰飞行甲板气流场特性,获得较高精度的流场数据用于飞行仿真,利用FLUENT对孤立简化护卫舰进行数值模拟.通过合理的网格划分以及对求解方法的验证,讨论了不同网格形式及雷诺数对计算结果的影响,分析了不同湍流模型对于舰船流场计算适用性,准确捕捉了飞行甲板处涡脱落频谱特征,提高了舰船气流场计算数据精确度.研究结果表明,对于一些精确度要求较高的舰船流场计算,ILES模型较为合适.     

采用随机微粒群算法的舰船消磁系统优化调整

随着舰船消磁技术的发展,消磁线圈的数目越来越多,用于调整消磁系统的常规方法越来越难以实施.为解决这一问题,采用随机微粒群算法对舰船消磁系统进行了优化调整,给出了优化调整数学模型及优化结果.计算例子表明随机微粒群算法在舰船消磁磁场特征均方根最小和峰值最小方面均比常规方法更有优势,而且这种方法还能用于优化与舰船磁场特征相关的任意一个或多个参数.因此,利用这种新方法可以将舰船消磁系统调整到最优状态,从而能够保证舰船的磁性安全.另外,随机微粒群算法具有算法直观,编程简单,计算速度快的优点,可以方便地应用于工程实际.     

船舶电站同步发电机调压系统的数学模型

船舶电站电压的稳定性主要取决于同步发电机调压系统的动态特性．为了对同步发电机调压系统的过渡过程进行分析,分别建立可控相复励装置、无刷励磁同步发电机和船舶电站同步发电机调压系统的数学模型,并在此基础上分析调压系统的动态特性和同步发电机电压的变化规律．对一个实际的船舶电站同步发电机调压系统进行了计算机仿真研究,分别给出了系统在突加、突减静负荷以及起动大功率异步电动机时的动态特性曲线．计算机仿真结果表明,提出的数学模型是合理的、可行的,反映了船舶电站电压的变化规律．     

船体型线建模研究

通过对船型数据结构的探讨,定义了一个完整的船型数据库结构形式。同时探讨了采用累加工方法表达船体表面,并与普通Ｂ样条的船型表达进行了比较。