“人工鱼翅”——减摇鳍

静静地观察鱼的游动，你会发现：鱼在游动时，会经常展开它贴在身体中部左右两侧的小“翅膀”，以便保持身体平衡。正是受到了鱼鳍的启发，人们在水面舰船上安装了减摇鳍。大家都知道，船舶在水面航行时，由于风浪等的影响会产生各种摇荡运动，其中横摇运动对船舶的危害最大：它不仅会使航速降低、主机工作状况变坏、     

低舵速下具有能量优化的舵鳍联合减摇研究

针对目前舵／鳍联合减横摇系统对舵机转舵速度要求较高等问题，研究了一种在现有舵机低舵速条件下的舵／鳍联合减摇方法，可避免频繁操舵造成的舵机加剧磨损、燃料过度消耗等缺陷。依据操舵准则，在线修正原航向舵、减摇鳍指令，在允许的航向·偏差范围内，达到舵／鳍联合减摇的目的。通过对船舶航行阻力、能量损耗的分析，应用遗传算法对舵／鳍联合控制中的关键因子进行优化。最后在不同海情下与原舵、鳍系统进行模拟比较，验证了该方法的有效性。与其它舵／鳍联合系统不同，该方法无需对现有舵机、鳍系统进行改造或更换，具有较好的应用价值。     

两栖车载减摇控制系统探讨

提出了减摇鳍控制系统在两栖战斗车辆上应用的方案，介绍了减摇控制系统的技术特点，探讨并分析了其工作原理和实现方法及利用MATLAB对两栖战斗车辆减摇鳍控制系统进行仿真的可行性。     

超声速、高超声速弧形翼气动特性数值研究

文中在马赫数（2．0～5．5）范围内进行了弧形翼的数值研究．主要分析了弧形翼在零攻角下产生升力的原因，并且研究了弧形翼曲率对升力的影响。采用有限体积法，MUSCL型三阶迎风格式对N—S方程进行求解，对弧形翼绕流进行了数值模拟．取得了较为满意的计算结果。     

某型火炮摇架结构拓扑优化设计

以某型火炮摇架为研究对象,基于火炮摇架结构本身特点和承载特性,在力学分析基础上利用有限元法对火炮后坐过程中的摇架动态响应进行了仿真计算和数值模拟,并通过拓扑优化设计理论和方法对摇架结构进行了优化设计.优化后的摇架结构在保证强度的基础上,实现了结构优化和轻量化设计的目的.     

船摇时间序列的非线性检验方法

时间序列的非线性替代数据判定方法，依据原始时间序列的均值、方差等线性性质进行零假设，产生替代数据，计算关联维数并比较检验待验数据和替代数据的识别统计量，用数理统计方法检验零假设是否成立,以船舶惯导实测信号的非线性检验为例，进行关联维数计算和小样本统计检验结果表明，待检验数据符合零假设，船摇时间序列中含有非线性成份．     

阻塞效应显著的限制水域船舶水压场数值模型构建与应用

水压水雷依靠船体航行引起的水压场信号而工作,其在浅水、近海等限制水域布防威胁更大.为准确预报限制水域船舶水压场特性,基于黏流理论构建船舶水压场计算流体动力学数值模型,对船舶航行于极窄矩形、阶梯航道等限制水域产生的升沉纵倾、兴波、阻力及水压场等进行计算,并与文献[9]对比分析;基于势流理论构建船舶水压场有限差分数值模型,...     

考虑柔性效应的火箭弹管内姿态仿真研究

以非线性瞬态动力学理论为基础，计算和分析了某型火箭发射过程中管内姿态情况。首先，以动力学理论为基础，建立了某型火箭炮系统发射过程中的弹管柔性相互作用模型；其次。借助数值仿真分析方法，对该模型进行了发射动力学仿真和分析，得到了火箭弹离轨时的滑离参数，通过比较可知，仿真结果与实验结果吻合较好。计算结果及结论可为今后该火箭炮系统的改进研究工作提供理论参考。     

某水陆坦克静水航行性能数值模拟研究

在进行水陆坦克设计时,传统的方法主要通过模型拖模试验研究分析水上性能和验证设计.针对拖模试验存在的自身无法克服的几方面问题,采用流体力学分析软件,利用非定常水动力学理论耦合6自由度刚体运动和自由水面进行数值模拟仿真,计算坦克车辆水动力特性·计算值与实车试验结果基本相符,计算精度满足要求,表明采用数值模拟分析水陆坦克部分水动力特性、预测航速航姿、优化车体外形是有效的水陆坦克水上性能的设计方法.同时通过仿真计算获得了最佳尾滑板角度,提出了减小航行阻力和摩擦阻力的措施.     

小迎角超音速弧形翼空气动力学特性研究

为了进一步研究弧形翼在小迎角超音速下的空气动力学特性,采用FLUENT软件对弧形翼的超音速三维绕流流场进行数值模拟。数值计算模型采用层流模型,离散格式为三阶MUSCL格式。计算来流马赫数取2.5～5.5,迎角取0°～8°。数值模拟结果给出了弧形翼流场激波波谱、表面压力分布等流场特性,重点分析零迎角下弧形翼产生升力的原因,得出了弧形翼在不同马赫数下,其升力系数、阻力系数随迎角变化的规律。     

格栅翼外形参数对气动特性影响的数值计算研究

用计算流体力学方法系统地研究了格栅翼的格数、格壁厚度、格壁前后缘倒角对格栅翼气动特性的影响。结果表明：格数增加使格栅翼的阻力和升力都增大,而阻力增大得更显著;格壁厚度对阻力影响较大,对升力影响较小,格壁厚度增大,格栅翼的阻力显著增大;格壁前后缘倒角使阻力明显减小,而对升力影响不大。     

栅格翼翼身组合体超声速滚转阻尼特性

为了研究栅格翼翼身组合体超声速的滚转阻尼特性,采用求解定常状态N-S方程的方法,对超声速阶段栅格翼翼身组合体在有攻角时的滚转阻尼特性进行了数值研究,并且与平板翼翼身组合体的滚转阻尼特性进行了比较.对平板翼翼身组合体的数值模拟结果与实验值的误差较小,该方法可作为研究复杂翼身组合体滚转阻尼特性的数值计算方法.计算结果显示在所研究的攻角范围内,栅格翼翼身组合体的滚转阻尼导数随马赫数的增加出现2次转折,Ma=2.5时出现严重的气流壅塞现象;滚转阻尼导数随攻角的增大而减小,背风面栅格翼受组合体分离流的影响较大.     

不同栅格壁形状的栅格翼导弹气动特性对比研究

针对栅格翼在导弹上具有重大的应用价值,研究不同格壁形状的栅格翼导弹气动特性。通过介绍控制方程、边界条件和计算条件,采用FLUENT数值模拟的方法研究四角形格壁、菱形格壁和矩形格壁3种格壁形状的栅格翼导弹气动特性,并通过计算分析得出栅格翼导弹的升阻比在研究范围内随着马赫数变化而变化,3种模型变化趋势基本一样。分析结果表明：四角形格壁栅格翼型导弹和菱形格壁栅格翼型导弹的气动性能,优于矩形格壁栅格翼型导弹。     

不同后掠形式栅格翼气动特性的研究

栅格翼是一种较之传统翼具有诸多优点的新型的多面翼,但是栅格翼的主要缺点是阻力大。前期研究表明,栅格翼后掠能有效减小阻力。文中基于此对不同后掠形式的栅格翼进行了数值模拟。结果表明,在超声速阶段前缘后掠削尖模型能更有效的减小阻力;升力方面,在不同的马赫数范围,前缘后掠、前缘后掠削尖及整体后掠基础上的前缘后掠都有较好的升力特性;总体来讲,在文中前缘后掠削尖模型的升阻比最大,表现出最好的气动特性。     

四边形格壁后掠式栅格翼气动特性研究

格壁剖面形状不同的栅格翼其升力性能也大有不同,前期研究表明菱形剖面和四角形剖面栅格翼比矩形剖面栅格翼减阻能力更好.文中基于此对后掠45°的栅格翼进行数值模拟研究,结果表明,投影尺寸相同的3种四边形后掠式栅格翼与其正置式相比均能够有效提高升力,增大升阻比,并且菱形和四角形剖面后掠式的栅格翼气动特性均优于矩形剖面后掠式栅格翼.     

高超声速锥导乘波体流场的数值模拟研究

为了验证乘波体的设计方法,对设计马赫数6的锥导乘波体的三维流场进行了数值模拟.研究表明:设计点无粘流场与基准流场吻合,符合乘波体的设计理论;粘性对锥导乘波体的升力系数的影响不大,对阻力系数有较大影响;数值模拟方法对乘波体的流场和性能计算是适用的.     

基于蒙特卡罗方法的导弹砸舰概率建模与仿真

舰载导弹垂直弹射升空后主发动机如果未能正常点火则对作战中的舰艇安全造成严重威胁。针对目前空中未点火导弹空中运动作为自由落体运动导致导弹落点精确度不高的问题,对模型进行改善。在考虑舰艇的行进速度和摇摆运动对舰载导弹离轨参数的影响基础上,建立导弹发射初始速度模型以及导弹质心运动模型,然后模拟舰艇实际作战海情,根据蒙特卡罗方法对导弹砸舰概率进行建模与仿真,分别计算出了导弹采用垂直发射和近似垂直发射方式的砸舰概率,并通过分析概率数据提出了降低砸舰概率的舰艇航行方式,为工程上解决空中未点火导弹砸舰问题提供了理论依据。     

基于分布式应变响应的船体结构变形挠度测量方法研究与验证

分析了结构变形监测的必要性以及本领域的现状,明确了当前存在的理论和技术难点,创新地提出了基于分布式应变测量舰船结构挠度的方法和理论,并进一步进行了详细理论推导。依据舰船典型甲板结构设计数值实验模型,运用商业有限元分析软件PATRAN进行了甲板结构挠度测试方法与精度的数值实验。通过对实验结果的分析、讨论和比较,证明了本方法和理论的正确性和可行性。所测结构变形挠度可用于建立舰船结构健康监测系统、轴系设计、修正舰船航行姿态以及提高武器精度等。     

旋转尾翼鸭式布局导弹数值模拟

通过数值方法求解三维非定常N-S方程组,对旋转尾翼鸭式布局导弹绕流流场进行了数值模拟。研究了时间步长、旋转角速度对导弹气动特性的影响,并比较了与准定常计算结果的差异,重点分析了尾翼旋转的滚转控制特性。数值计算结果表明:尾翼旋转对纵向气动特性影响较小,对横向气动特性影响较大,滚转力矩随转速的增大而增大;尾翼旋转可以有效提高鸭式布局导弹的滚转控制能力。     

一种船舶操纵水动力导数的计算方法

以船舶操纵性预报为研究背景,针对某一民用打捞船型,基于CFD方法,借助STAR－CCM＋平台,运用RANS方程及VOF算法,对船模进行数值模拟PMM试验,考虑航行中自由液面兴波和船模姿态变化,设计了船模按纯横荡运动及某固定频率下艏摇运动的船舶操纵水动力导数求解方法,并以采用回归方程求得的结果作为依据与数值计算结果相印证,表明所求水动力导数的有效性以及求解方法的可行性。