反蛙人声呐的相控波束稳定

吊放式反蛙人声呐的水下姿态不稳定性对设备性能带来不利影响,声呐湿端姿态倾斜会使各波束主瓣平面偏离水平面,导致水平面内的发射声波强度损失以及海底、海面混响反射强度的增加,姿态旋转则会造成声呐接收方位失真。文章在推导给出湿端陀螺坐标系与大地坐标系之间姿态变换关系的基础上,基于大地坐标系内的姿态和横滚角,以相控俯仰实现导引方位上的发射波束稳定,在纵倾6°情况下,于波束导引方位可获得2.7 dB的波束稳定增益;以湿端横滚角补偿进行接收波束的方位修正,弥补陀螺航向角修正的精度误差,在纵倾6°情况下,能克服最大0.56°的方位修正误差;将仿真结果和有关试验数据进行了分析比较,验证了相控波束稳定方法的工程可行性。     

Nonlinear electric–mechanical behavior and micromechanics modelling of ferroelectric domain evolution

Domains exist in ferroelectric ceramics. External loads, such as electric field and stress, can cause domain switching. Domain switching always results in nonlinear ferroelectricity and ferroelasticity of ferroelectric ceramics. In this investigation, nonlinear electric–mechanical behavior related to ferroelectric and ferroelastic domain switching is experimentally and theoretically studied. In the experimental work, the electric–mechanical response of a soft PZT ferroelectric ceramic subjected to combined electric–mechanical loads was observed. The effect of different compressive stress levels on the electromechanical response was examined. In the theoretical modelling, the orientation of each domain is defined by its local coordinate relative to a fixed global coordinate. Orientation distribution function (ODF) is used to describe the domain pattern. For mathematical simplicity, the Reuss average is used in the modelling. According to the proposed theory, a domain has different Gibbs' energy at different orientation states and the energy difference forms the domain switching driving force. The domain pattern and its evolution are determined by the joint action of the domain switching driving force and the dissipation during domain switching. In ferroelectricity and ferroelasticity, 90° and 180° domain switchings play different roles and have different switching dissipations associated with them. A criterion considering the difference between the 90° switching and the 180° switching is established by the thermodynamic approach. There is an agreement between theoretical and experimental results. It should be pointed out that the micromechanical model proposed in this paper is restricted to ferroelectric materials exhibiting transformation from cubic to tetragonal only.     

发酵法提取青稞麸皮中β-葡聚糖的工艺优化及其理化性质研究

为提高青稞麸皮β-葡聚糖的产量和纯度,选用发酵法提取制备青稞麸皮β-葡聚糖。运用单因素、正交试验确定最优提取条件,并对该条件下得到的青稞麸皮β-葡聚糖进行了分子量、单糖组成等理化分析。结果表明,发酵法提取青稞麸皮β-葡聚糖最佳工艺参数为:料液比1:6,接种0.05%高活性干酵母,在32℃条件下发酵34 h。在最优条件下生产的β-葡聚糖,得率为5.21%±0.02%,与传统水提法相比提高了60.8%,纯度为91.21%。发酵法提取的青稞麸皮β-葡聚糖理化分析特征为单糖组成主要为D-葡萄糖,其平均相对分子质量为1.366×105,水提法提取的青稞麸皮β-葡聚糖单糖组成有D-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖,平均分子量为7.759×105。     

现代科考船主动力设备声学指标分配技术研究

以“东方红3”号船为研究对象,在方案设计阶段根据船舶初步设计和动力设备及推进器的选型情况,采用经验公式、工程经验、数值仿真等相结合的方法进行水下辐射噪声初步评估,对关键动力设备进行振动与噪声指标分配,规定了动力设备传递到船体的振动限值以及螺旋桨最大噪声水平等,确保设计阶段满足DNV Silent-R水下辐射噪声指标,为后续高质量科考船的建造提供了技术依据。     

某型柴油机摇臂夹具设计与加工工艺研究

针对某型柴油机摇臂结构复杂、加工精度要求高的特点,在充分分析加工难点的基础上对加工工艺进行研究。设计了专用夹具并制定了合理的加工工艺。实际应用表明:产品加工质量满足技术要求,且生产效率大幅提高,制造成本降低。现已投入了批量生产阶段。     

活塞组件接触分析流程自动化及接触面设计研究

基于活塞销与活塞销座表面型线几何型线及刚度的差异,在热载荷与机械载荷的作用下发生不协调形变,产生较大的局部接触应力,采用有限元法对某型船用柴油机活塞销孔结合面型线进行优化设计。通过对原活塞模型进行分析并与静载试验结果对比,找出应力集中位置;采用有限元软件和自行开发程序,实现活塞销-孔接触副型面的自动优化设计;最终从优化结果中选取最佳优化方案。优化后,活塞销孔型面应力集中显著降低,接触型面上最大Mises应力下降55.5%。     

E85乙醇汽油对发动机排放及燃烧影响研究

从试验及匹配角度出发,对燃烧E85与E0的发动机的排放及燃烧相关参数进行对比研究。结果表明:E85的HC、CO排放在各种工况下都优于E0;NO_x排放在中小转速、中小充气效率下好于E0,其他转速、充气效率下NO_x排放显著增加;E85燃烧放热速度快于E0;E85发动机全工况无爆震,实际点火角可以做到最优点火角。所得到的结果可作为E85发动机设计及发动机标定的依据。     

某型特种发动机传动系统的动力学计算分析

以某型特种发动机为研究对象,采用ADAMS软件建立了其传动系统的刚柔混合多体动力学模型,并对边界条件和相关计算进行设置。通过有限元模态分析和试验模态分析相结合,验证了曲轴柔性化处理的正确性。在该传动系统动力学特性的计算分析中考虑了齿轮啮合冲击力对主轴承受力的影响,得到了较为准确的动力学特性。     

基于Viking35的电液调速器PID设定对柴油机调速特性影响的研究

基于Viking35控制器和执行器组成的电液调速器在实船柴油机转速控制上的应用,详细介绍了该控制器的PID参数设定方法,并通过实船柴油机不同PID参数调速特性控制的测试结果,总结出柴油机转速响应特性及控制效果均理想的最优PID参数设定。     

高频换能器功率疲劳分析

压电陶瓷元件因疲劳破坏而失效是造成高频发射换能器损坏的重要原因之一。以一款高频换能器为例分析了换能器功率疲劳现象和压电陶瓷功率疲劳机理;针对高频换能器水中阻抗与空气中阻抗比较接近的特点,设计了空气中大功率发射以加速复现功率疲劳的实验方法,制作了实验样机;实验较好地复现了电导值下降、发送电压响应下降的功率疲劳故障现象,验证了发射功率是换能器功率疲劳的主要因素。当发射功率较大时,散热环境是诱发功率疲劳的重要因素。为避免换能器产生功率疲劳,必须重视发射功率、工作环境和散热情况;发射功率越大对工作环境散热要求越高。