基于射流冲击作用的舰机适配性数值分析与优化

准确分析和控制射流冲击对航母甲板环境的影响是新型喷气偏流板设计和布局的关键所在。为了确定射流冲击影响最小的偏流板布局，运用有限体积法，采用分区混合网格方案，结合雷诺时均纳维斯托克斯（RANS）方程和SST k-ω湍流模型对喷气偏流板在不同布局下的射流冲击效应进行三维数值模拟。选取舰载机双发动机全加力状态时喷气偏流板与发动机距离不同、喷气偏流板倾角不同共12种布局组合进行射流冲击效应的对比计算,计算结果显示了喷气偏流板各布局下的流场参数、传热特性、尾喷口温升、冲击力和力矩等分布规律。定性和定量分析了燃气射流冲击下温度场和速度场的危险区域，结果表明，偏流板与发动机距离5 m、偏流板倾角45°时的布局更有利于将燃气射流向上引导。在此基础上，基于倾角最小化原则及二次导流原理优化设计了一种导流隔热性能好、工作稳定性高的被动隔热式喷气偏流板装置。     

基于CFD的螺旋桨敞水性能数值分析与验证

根据螺旋桨的投影原理及其型值参数,建立螺旋桨的三维模型。运用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)理论,采用分区混合网格方案,结合雷诺时均纳维斯托克斯(Reynolds-averagednavier-stokes,RANS)方程和三种不同的湍流模型对螺旋桨三维粘性流动进行数值模拟。所采用的网格划分方法具有网格数量少、质量高的特点。计算结果得到螺旋桨的推力系数、转矩系数以及尾流场的速度、压力分布等水动力特性参数,预报值与试验数据吻合较好,验证了数值方法的正确性,且说明雷诺应力模型(Reynolds stress model,RSM)这种湍流模型更适合螺旋桨粘性流场的数值计算,具有较高的预报精度,为复杂旋转机械粘性流场计算中湍流模式的选取提供参考意见。通过对螺旋桨敞水性能的分析,得到螺旋桨粘性流动所特有的流动分离、梢涡的形成与结构以及尾流场等一些重要现象和特征,为螺旋桨噪声、振动的研究和新型高效推进器的设计提供理论指导和技术支持。     

基于计算流体动力学的两栖车辆水动力特性数值计算

应用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)理论,建立某型两栖车模型带自由表面粘性绕流场的数学模型,阐述求解的数值计算方法.采用RNG κ-ε湍流模型、流体体积法(volume of fluid,VOF)和压力隐式算子分割(Pressure implicit with splitting ofoperators,PISO)算法,运用FLUENT软件对车体绕流场进行三维瞬态数值计算,得到绕流场的速度与压力分布、阻力和兴波特性,并结合相关试验数据验证了数值方法的正确性,解决了以往由于忽略兴波特性导致数值计算结果随航速提高误差不断增大的问题.在此基础上,对该两栖车外形提出了优化方案,计算分析车体首、尾端切角及车轮不同收、放状态对绕流场的影响.计算结果表明,两栖车改进后的水动力性能有了较大改善,航速10 km/h时,减阻效果可达原车总阻力的51.2%,为减阻提速的研究提供了一定的参考.     

基于改进的MOSSE相关滤波的目标跟踪

视频目标跟踪存在如遮挡、形变、漂移等诸多挑战。虽然研究者提出了大量的算法来解决这一问题, 但大多数不具备普适性和实时性。为了实现目标有效稳定的实时跟踪, 本文在MOSSE相关滤波算法基础上提出了一种多模式的视觉目标跟踪算法, 该算法不仅具有相关算法的实时性, 还适应跟踪目标外观大幅度变化情况。同时, 为了适应跟踪过程中目标外形的复杂变化, 提出了一个控制模式更新率的算法, 利用具有多模式的跟踪算法可以同时处理极小的运动与外形突变。对基准视频数据的仿真实验结果表明, 与对应的单模型跟踪算法相比, 本文提出的算法可以明显改善跟踪精度和稳定性。     

舰载机止动装置执行机构运动学分析

通过分析舰载机止动装置运动执行机构的工作原理,建立了该机构的模型简图。对其进行运动学分析,图解法分析过程简单且耗时短,因此利用图解法分析了止动装置中液压控制元件与止动轮挡的运动关系,并利用MATLAB软件对该机构进行了仿真分析。仿真结果表明,理论分析正确,可进一步为该机构的结构优化提供理论依据。     

水下矢量推进器的动力学分析

基于一种新型的深海螺旋桨矢量推进器,对其受力进行了分析和工程上的简化,建立了其动力学模型,并应用ADAMS软件进行了动力学的仿真与分析,得到了该推进器的动力学特性,为进一步的研究提供了基础。考虑到柔性轴系对整机性能的影响,将对螺旋桨轴进行柔性化处理,研究结果表明,柔性螺旋桨轴对系统动力学特性的影响非常明显。     

一种新型旋转伸缩机构的设计与分析

通过空间剪叉机构与旋转机构的运动特征分析,组合二者提出了一种新型的旋转伸缩机构,并阐述了其工作原理与驱动原理。根据空间剪叉机构的运动特点,采用坐标变换方法,分析了杆件节点的运动变换关系,建立了该旋转伸缩机构展开过程运动学模型。通过计算,可得到展开过程中结构上节点位置、速度和加速度的变化规律。研究结果为其动力学研究和机构运动控制提供了理论指导和技术支持。     

复杂曲面螺旋桨实体模型参数化设计与分析

螺旋桨是一种特殊的复杂曲面零件,根据其结构特点和工艺要求定义参数化变量,推导出螺旋桨叶切面局部坐标系到全局坐标系的坐标转换公式,采用Matlab编程技术解决将不同图谱形式提供的叶切面几何参数应用到三维CAD建模过程的问题,通过Solidworks软件曲面放样、曲面缝合和曲面加厚等命令完成复杂曲面螺旋桨的实体造型,参数化...