水下航行体声隐身材料的研究

水下声隐身材料是水下航行体避免被敌声呐发现、实现隐身性能的关键所在。介绍了吸声材料的理论和声学模型的研究现状、吸声材料制备进展以及吸声性能测试方法,并对水声吸声材料的发展趋势进行了展望。重点围绕吸声材料的结构设计、结构优化、吸声模型建立、声学计算、吸声性能仿真、性能预测、实验应用等方面展开了讨论;对一些主要声学结构材料和声学结构进行了概述。     

舵球几何参数对螺旋桨水动力性能的影响

为研究舵球几何参数对螺旋桨水动力性能的影响,用面元法计算了螺旋桨-舵-舵球系统的推进性能。采用双曲面元以消除面元间隙,对舵球网格进行加密,螺旋桨弦向和展向采用余弦划分方式。用迭代计算考虑螺旋桨与舵及舵球之间的相互干扰,螺旋桨与舵之间的诱导速度在面元处进行周向平均,将非定常问题转化为定常问题。首先用该程序计算了桨舵系统水动力性能,计算结果与试验值吻合良好。然后对舵球几何参数进行了变尺度计算,结果表明,舵球直径与螺旋桨直径存在最佳匹配值,使得螺旋桨效率最大;舵球长度存在临界值,当舵球长度小于临界值时螺旋桨节能效果增加显著。     

某型机柜结构设计及实验研究

通过对常用机柜结构形式进行对比分析,结合设计任务技术要求,选择铝型材结构形式作为机柜结构设计方案。经过振动实验对设计方案进行验证,证明了该机柜结构设计的可行性。     

某型机柜结构设计及实验研究

通过对常用机柜结构形式进行对比分析,结合设计任务技术要求,选择铝型材结构形式作为机柜结构设计方案经过振动实验对设计方案进行验证,证明了该机柜结构设计的可行性、     

声致毛细效应的研究

通过对高、低频超声波的声致毛细效应（指毛细管内的液体在声空化场中不寻常的上升现象,是伴随空化而出现的冲击波的结果^[1]）实验研究,从理论上分析了产生这一效应的主要原因。     

隐身桅杆的强度的实验研究

以船舶非桁架结构形式的全封闭型隐身桅杆作为研究对象，利用比利时LMS公司的SCADAIII数据采集器及CADA－X信号分析系统和华东电子仪器厂制造的YD－15动态应变仪对其进行强度试验，并利用美国ANSYS大型结构分析软件，以三维有限元模型为基础，利用三维有限元方法，对其进行强度计算，用强度实验获得的数据和有限元法获得的计算结果作比较，从而验证三维有限元法的可靠性，并获得了一些关于这种复杂结构形式的桅杆强度的有意义的研究成果，可供隐身桅杆的设计提供参考。     

基于压电纤维复合材料变形机翼结构设计和实验研究

为了改善现有机械式变形机翼结构气动效率较低的缺点,以压电纤维复合材料(marco-fiber composite,MFC)为驱动器,碳纤维增强复合材料为承重件,设计了一种可实现机翼后缘连续光滑变形的智能机翼.基于实验通过改变电压大小研究了MFC在直流电载荷下机翼的变形能力,改变交流电及横向激励幅值、频率等参数研究了机翼受气动载荷下的动态特性.结果表明,变形机翼后缘偏转角与驱动电压近似成正比关系,最大偏转角为4.7°,外侧机翼振动幅值均大于内侧机翼,动态稳定性弱于内侧.研究为压电材料驱动变形机翼的结构设计和动态实验研究提供参考.     

反坦克导弹舵机舵片抗烧蚀性能研究

针对反坦克导弹舵机舵片在２３００℃高温、２马赫高速高能粒子冲刷的服役条件下出现的烧蚀问题，分析了舵片失效的原因，提出了用化学热处理手段提高其抗烧蚀性能的途径．经推力台点火实测、理化分析表明：采用化学热处理方法是提高反坦克导弹舵机舵片抗烧蚀性的有效手段之一．     

单桨双舵的水动力干扰研究

利用较简捷的关于扰动速度势的基本积分方程，采用双曲面形状面元，应用Morino导出的解析计算公式计算面元影响系数，加快了数值计算的速度。从解面元法的基本积分方程得到的偶极强度和源汇强度，直接求得流场速度分布；为避免在物面上数值求导，用Yanagizawa方法求得物面上的速度分布并通过伯努里方程计算桨舵的压力分布，以此计算桨舵的升力系数等宏观量，通过迭代方式考虑桨舵的相互影响，并将计算结果与联邦德国内河船研所的实验结果进行比较。     

水中夹层复合材料表面声反射的研究

为了降低水下航行器和物体表面的声反射和声辐射强度,可以采用玻璃钢夹层结构代替单层玻璃钢结构利用传递矩阵法得到了多层介质声波反射透射的计算公式,通过对一个实验样本的计算和实验测试结果比较,表明此种计算方法可行.在此基础上,仿真模拟计算了层厚度、夹芯的密度、声速、厚度等参数改变时,玻璃钢夹层结构的声压反射系数,分析比较了玻璃钢夹层替代单层玻璃钢表面的声反射特性.研究表明:在频率小于15kHz范围内,玻璃钢夹层可以使声波的反射控制在很小的范围,配合吸声涂层的使用,可以在更大的频率范围内达到很好的声隐身效果.     

大型地面雷达罩夹层结构设计与分析

选用壳单元,利用ANSYS软件对玻纤增强泡沫夹芯夹层结构的大型地面雷达罩进行了结构设计和有限元分析,在自重、风载和雪载及组合工况下,对不同结构层厚度的雷达罩进行了应力、变形和稳定性分析。对2种结构形式的雷达罩进行了对比,结果表明夹层结构具有明显的优势。既减轻了罩体的自重,又提高了结构的刚度。此工作为大型地面雷达罩的结构设计提供了参考依据。     

纸蜂窝夹芯复合板弯曲和振动的试验与模拟

对蜂窝夹层板进行了弯曲与振动试验,测得复合板固有频率与受弯曲载荷情况下的位移,同时通过有限元软件ANSYS采用等效板等效方法,仿真分析得出的预测结果与试验结果对比,吻合良好.验证了通过有限元等效模型来进行仿真模拟的准确性,进而为纤维-纸蜂窝复合板的优化设计提供参考依据.     

SF/PP木塑复合材料的结构与性能

采用熔融法制备了剑麻纤维（SF）/聚丙烯（PP）木塑复合材料,研究了复合材料的力学性能、热性能、晶态结构和微观结构。结果表明：SF对PP有良好的增韧效果,当添加20%SF时木塑复合材料的冲击强度可达21.99 kJ/m2,SF在PP结晶过程中起到结晶成核剂作用,提高了PP的结晶速率和结晶度。SF/PP木塑复合材料的热稳定性比纯PP好,复合材料中PP的晶态结构仍以典型的α晶型为主,SEM结果表明SF与PP间有较好的界面粘结性。     

预测合金固溶度的A-I图

单壳船舷侧结构填充设计及其性能仿真

甘浪雄^1,2, 李慧^1,2,3, 张磊^1,2, 周春辉^1,2, 郑元洲^1,2, 赵晓博⁴

（1.武汉理工大学 航运学院,武汉 430063; 2.内河航运技术湖北省重点实验室,武汉 430063; 3. 长江航运发展研究中心,武汉 430014; 4.中华人民共和国南京海事局,南京 210011）

创新点说明：

基于蜂窝式夹层板、折叠式夹层板及圆管式夹层板理论提出三种特殊的单壳耐撞结构形式,利用非线性有限元软件MSC. Dytran对三种特殊夹层板单壳结构的吸能特性、损伤变形等进行数值仿真分析,并与常规单壳舷侧结构进行比较和分析。为以后船舶舷侧碰撞性能的评估及未来新型船舶结构的耐撞性优化设计提供借鉴。

研究目的：

为提高舷侧结构的耐撞性能,通过对常规舷侧结构进行改进,提出一种新型高效的吸能舷侧结构来实现。

研究方法：

数值计算和数值仿真法。其中,有限元建模使用了软件Solidworks,Cad和MSC.Patran ;有限元仿真使用了软件MSC.Dytran和Matlab。

研究结果：

数值仿真结果表明,夹层板舷侧结构显著提高了舷侧结构的耐撞能力,是一种先进的船舶防护结构形式,且圆管式夹层板结构效果最显著。

结论：

研究成果可为以后船舶舷侧碰撞性能的评估及未来新型船舶结构的耐撞性优化设计提供借鉴。

关键词：舷侧结构,防撞性,填充层,船舶碰撞

     

基于微机的水泵性能测试系统的设计

介绍了一种基于微机的水泵全性能测试系统,分析了系统的工作原理,给出了系统的硬件框图和软件设计的主要思路,并重点讲述了模拟信号校准,周期法测频率的方法。此外,还介绍了数据处理的数学模型推导思路。     

多载荷约束夹层结构轻量化设计及应用

由于其轻量化的特点,复合材料夹层结构在航天、汽车和城市基础设施等方面得到了广泛的应用。针对夹层结构受到多载荷约束情况进行分析,运用拉格朗日乘数法对多载荷约束夹层结构进行轻量化设计;以电动汽车底盘甲板结构为对象,运用多载荷约束夹层结构轻量化设计方法对其进行轻量化研究。结果表明,在保证车辆稳定性的前提下,轻量化设计效果良好。     

纺织结构复合材料铺层顺序设计与力学性能分析

为研究铺层顺序对纺织结构复合材料力学性能的影响,将玻璃纤维平纹织物与玻璃纤维双轴向缝编毡按照5种不同的铺层方案铺叠,并用真空辅助成型方式制备成复合材料。利用落锤冲击试验机与万能试验机对具有不同铺层顺序的5种复合材料进行抗冲击性与抗拉强度测试。结果表明:合理设计铺层顺序可以改善纺织结构复合材料的力学性能;其中将两种不同结构的增强织物进行交替排列,可以获得具有较高单位吸收能量和优良经纬向抗拉强度的复合材料。     

蜂窝夹芯结构的电磁、重量多目标优化设计

用射线追踪法和有限元法计算蜂窝夹心结构的电磁特性和力学特性，用多目标优化方法求解考虑电磁特性及重量特性的复合材料蜂窝夹心结构最优结构参数。这对现代飞行器雷达罩的设计有重要意义。     

基于ATMEGA16的随动舵控制器设计

介绍了随动舵的系统结构、工作原理,进而分析得出舵系统控制器的控制要求,阐述了控制器的硬件电路结构、软件结构,最后分析了系统的稳定性及调试中的常见问题与解决方案．     

聚氯乙烯基复合材料的隔声性能研究

为了研究隔声复合材料中增强材料对隔声性能的影响,以常用的聚氯乙烯树脂为基体,选用玻璃纤维织物、涤纶织物等为增强材料,制备多种织物/聚氯乙烯基复合材料.利用双通道声学分析仪,DMA等分别对其隔声性能和阻尼性能等进行分析.结果表明:织物的种类和织物的层数对材料的隔声性能有很大的影响.玻璃纤维织物/聚氯乙烯基复合材料的隔声性能优于涤纶织物/聚氯乙烯基复合材料,在面密度相同、织物种类相同的条件下,随着织物层数(1～3层)的增加,织物/聚氯乙烯基复合材料的隔声性能增加.