基于动态设计分析方法的舰载鱼雷发射装置抗冲击特性研究

舰船设备和系统的抗冲击能力是决定舰船战时生命力强弱的重要因素。该文采用舰艇三联装鱼雷发射装置模态试验与有限元综合建模技术,在Ansys Workbench中建立了发射装置抗冲击有限元分析模型,借鉴美国海军用以考核舰船设备抗冲击性能的动态设计分析方法(DDAM),结合国军标GJB1060设计发射装置冲击输入谱,对其进行抗冲击特性仿真计算,以考核发射装置的抗冲击性能。仿真结果表明,在发射装置转台瓦板处,发射装置横向冲击位移响应及Von Mises应力均为最大,但其最大Von Mises应力均没有超过材料的屈服强度。在材料的许用应力范围内,横向、纵向、垂向抗冲击性能均满足舰船甲板设备抗冲击考核要求。     

基于DDAM方法的舰艇导弹发射装置冲击仿真

应用美国海军用以考核舰船设备抗冲击性能的动态设计分析方法（DDAM）,考核舰船甲板设备四联装导弹发射装置的抗冲击性能。通过模态理论分析,导出DDAM方法中的重要概念模态质量。仿真结果表明：四联装导弹发射设备横向冲击位移响应最大,纵向冲击mises应力最大,并超出材料许用应力范围,抗冲击性能不能满足舰船设备抗冲击考核要求;垂向抗冲击性能和纵向抗冲击性能达到舰船设备抗冲击考核要求。     

舰船设计的新动向

介绍近年来各国海军在舰船设计中考虑的船型以及在舰船采用的隐身技术、动力装置等方面出现的新动向。     

双计量板计量装药设备驱动机构的动态特性分析

为探究双计量板计量装药设备驱动机构的振动特性及验证是否满足设计要求,利用ANSYS Workbench 仿 真软件对其进行动态特性分析。通过有限元模态分析求取驱动机构前6 阶的固有频率及相应振型,与工作时的外部 激励频率进行对比分析,研究该驱动机构在工作过程中的共振情况。采用瞬态动力学仿真方法,对驱动机构的凸轮 进行强度分析,获得凸轮工作过程中的应力应变情况。结果表明：该驱动机构工作时在外部激励作用下不会产生共 振,满足模态设计要求,凸轮满足强度要求,可以安全工作。     

舰船指控设备机械结构设计的几个问题

针对舰船电子设备结构设计中隔振减振、散热以及电磁兼容几个关键技术问题,探讨它们的现状和发展趋势。基于舰船电子设备对机械结构设计的基本要求,回顾了不同历史时期指控设备结构型式的演变,从中看出当今舰船指控设备结构设计中要求与现实之间的差距,并探讨了它们的发展趋势——三维设计技术的运用和基于仿真的隔振减振、散热和电磁兼容结构设计。该研究结果可为提高我国舰船指控设备的结构设计水平提供参考。     

基于0-1整数规划的舰船武备保障设备配套优化建模

随着大量新型装备列装部队,现有舰船武备保障设备配套建设模式已无法满足保障需要,亟需实现各类保障设备由“基于型号”向“基于能力”转变。在分析舰船武备维修保障任务与保障设备之间对应关系的基础上,建立了基于0-1整数规划的舰船武备保障设备配套优化模型。结合维修工时、作业环境等影响保障设备确定因素分析,对建立的模型进行了改进。通过实例验证了配套优化模型的可行性和有效性。     

基于混合现实技术的工业设备运维设计

为解决传统烟草工业制造设备运维升级智能管理的瓶颈,提出在Hololens 头戴式双目视觉设备上定制化 设计的系统方法。通过GDX2 包装机零部件的3 维建模,模拟建模对象在Hololens 构建的“运行、操作、巡检、维 护”可视化,实现预防维修、操作培训、远程检修的功能设计,并验证混合现实技术设备的可视化功能。结果表明： 该方法能为企业节省培训成本,提高设备有效作业率。     

舰船电子装备技术状态综合评估方法

为加强对舰船电子装备的科学管理,以装备可用性、可靠性、任务完成能力模型ADC为基础,采用将层次分析和模糊综合评判相结合的方法,对舰船电子装备技术状态进行综合评估。并通过实例详细论述了该方法的具体评估步骤,并给出了评估系统的实现思路。该方法实用性强,具有便捷、易操作的优点,可以通过该方法实时快速地掌握舰船电子装备的运行状态。     

基于动态规划的导弹装备可靠性优化方法

可靠性是导弹武器装备重要战术技术指标,导弹武器装备的可靠性优化能够起到节约研制成本、提高装备性能的作用,对导弹武器装备的研制工作具有重要意义。针对费用和质量约束下的导弹装备可靠性优化问题,建立了通用的可靠性优化数学模型,并采用动态规划方法进行求解。通过对某型导弹前舱可靠性设计的优化分析,验证了方法的有效性,同时表明建立的数学模型能够解决部件费用、质量与备用元件数不成正比关系的系统可靠性优化问题,因此具有更广泛的适用性。     

考虑砰击作用时舰船甲板的可靠性分析

针对甲板结构受压屈曲的失效模式,提出一种砰击载荷作用下舰船结构的可靠性分析方法。基于随机过程理论,计入砰击载荷和波浪载荷幅值的相关性,建立了舰船在砰击、波浪及静水载荷联合作用下甲板失效功能函数的随机过程模型。采用上穿率及并联系统可靠性分析方法求解此随机过程的可靠性。通过算例分析了舰船结构的阻尼率、砰击率及载荷相关系数对结构可靠性的影响。结果表明,结构的阻尼率决定了砰击载荷对可靠性的影响程度。同时对甲板结构各主要失效模式的可靠性进行计算,发现加强筋侧倾失效是最危险的。该方法将为合理评估舰船结构的可靠性提供理论参考依据。     

基于动力缩聚法的舰艇冲击响应数据扩展方法研究

由于舰艇平台和系统的庞杂和测试系统规模的相对受限,舰艇水下爆炸冲击响应数据总是难以满足需求。基于动力缩聚法的基本原理,对舰艇冲击响应数据扩展方法进行研究。建立舰艇局部结构有限元模型,获取其总质量和刚度矩阵;并将已知冲击响应自由度和待扩展自由度分离,建立两组自由度的转换矩阵,从而将少数测点数据扩展为所关心节点的冲击响应数据。经舰艇水下爆炸冲击试验数据的验证表明该方法可实现试验数据的扩展。     

基于改进型公理设计的装备系统辅助概念设计方法

为实现军事装备系统概念设计知识的重用,提高装备系统的设计效率,提出一种基于改进型公理设计的辅助概念设计方法。在公理设计框架的基础上,考虑装备系统的性能指标,建立一种适用于装备系统概念设计的功能(性能)-结构映射模型。以该概念设计模型为框架,运用知识工程的思想,构建装备系统的概念设计知识库和装备系统的辅助概念设计系统,从而实现了概念设计知识的重用。以某型单兵综合作战系统为例,详细阐述该方法的实际应用过程。实际结果表明：该方法能避免海量设计知识的搜索,提高系统的概念设计概率,加快设计速度。     

基于统计能量分析法的船艇机舱噪声建模计算

根据统计能量分析法的原理,结合某型军用船艇机舱实际结构建立了机舱的物理及数学模型。运用表面速度振动测量法确定了发动机的输入声功率,采用理论及经验公式讨论了统计能量分析法其它参数确定。将机舱噪声预测值与实验值进行了对比分析,结果表明,预测机舱总声压级为93.8 dB(A),比实测结果低2.9 dB(A)．在315 Hz以上主要频段上,最大误差在4 dB(A)以内,最小达到0.3 dB(A)．预测曲线与实测曲线吻合较好。     

舰船装备海上维修对表面工程技术的需求

为提升舰船装备海上维修能力,采用任务能力分解方法,开展了表面工程技术在海上维修中的应用研究。在对现阶段装备维修中广泛采用的表面工程新技术详细分析的基础上,围绕舰船装备海上维修过程中存在的备件精确化保障难度大、经费支撑有限、伴随维修保障能力亟待提高等诸多问题,开展舰船装备海上维修的表面工程技术需求分析及案例研究工作。分析研究表明:传统的"前换后修"维修模式不足以完全满足舰船装备的海上维修需求,在远洋舰船编队(或本船)的维修设备配置中选配基于表面工程新技术的先进维修设备能够实现装备零部件的现场快速修复及成形再制造,有效解决海上维修面临的备件携行空间有限、经费不足、筹措困难等难题,是强化舰员级维修能力、提升海上伴随维修保障能力的一项重要手段。     

A New Method of Shock Dynamic Analysis of Multi-degree-of-freedom Systems

A new method is presented to analyze multi-degree-of-freedom （MDOF） dynamic systems subjected to an external shock excitation. A two-degree-of-freedom theoretical system with linear characteristics is exemplified to illustrate the procedure of this method. The equations of motion of the dynamic system are established via matrix method. The dynamic responses of the dynamic system under an external shock excitation of a half-sine type are obtained by MATLAB and ANSYS. It is proved that the new method is helpful to analyze MDOF dynamic systems.     

电子设备热设计与分析

从电子设备热设计的要求、冷却方法的选择、电子元器件的热特性、冷却方式以及热分析等几方面阐述电子设备的热设计与分析.