鱼雷电机-艉轴系统振动与声辐射特性分析

采用结构有限元软件ANSYS和声学边界元软件SYSNOSIE,对鱼雷电机一艉轴系统振动与声学特性数值计算问题进行了研究,建立了带有电机和轴系装置的鱼雷部分舱段的FEM／BEN数学模型。计算了在电机支撑架为刚性支撑和弹性支撑2种情况下,流固耦合模型结构的振动模态以及基于模拟电机激励下的频响分析。获得了鱼雷结构振动响应特征参数。以振动频响分析计算结果作为声学边界条件,比较了2种情况下结构噪声向外辐射的能力。最后考虑了电机空气动力噪声和敷设吸声材料,采用直接边界元法,对鱼雷近场声学特性进行了计算,计算结果表明,用AN- SYS和SYSNOSIE软件能合理地对鱼雷振动及声学特性进行分析,为工程设计提供了有效的工具。     

鱼雷辐射噪声指标论证仿真系统研究

为深入研究鱼雷辐射噪声对鱼雷报警及鱼雷作战效能的影响,建立了舰船及鱼雷辐射噪声仿真模型、海洋水声信道模型和鱼雷报警信号处理模型。以上述模型为基础,研制了逼真度高、实时性强的鱼雷辐射噪声指标论证仿真系统。研究成果为鱼雷辐射噪声指标的量化论证提供决策依据,有力支撑了鱼雷型号论证、工程研制与作战使用。     

飞行器的红外辐射建模与黑体模拟

针对在给定飞行状态下不能实时计算飞行器红外辐射的问题,提出了基于红外辐射理论、空气动力学及发动机的工作原理建立飞行器红外辐射强度的理论计算模型,主要包括蒙皮辐射及其反射和排气系统辐射两大部分。该模型在已知飞行高度、速度及加力情况下,对飞行器在不同观测角度和不同探测波段的红外辐射量进行了仿真计算。仿真结果表明,该模型可实时计算出飞行器在给定飞行状态下的辐射量,并通过Visual C++控制黑体温度,使其产生与实际飞行情况等量的红外辐射,实现了实验室环境下飞行器不同飞行状态的黑体模拟。     

舰载声自导鱼雷双雷平行齐射射击参数优化仿真研究

为研究舰载声自导鱼雷齐射射击参数解算的问题,建立了基于平行航向齐射的射击参数解算模型,并进行了仿真计算,重点研究了不同射程下的齐射展开散角和展开系数优化问题。仿真结果表明,鱼雷齐射射击参数的确定对鱼雷齐射的命中概率有较大影响。本文的研究成果对管装鱼雷齐射使用有一定的参考价值。     

舰艇运动对鱼雷发射入水参数影响

舰艇运动对舰载鱼雷发射有较大影响。为了分析舰载鱼雷发射的入水参数,对舰载鱼雷发射入水参数的影响因素进行了研究,综合考虑了舰摇、舰速、发射管转角及鱼雷发射时舰艇姿态对鱼雷入水参数的影响,建立了鱼雷发射入水参数的数学模型,并分别对舰艇运动发射过程与静水中发射过程进行了仿真计算。仿真结果表明,舰艇运动下的鱼雷发射模型能更真实的反映鱼雷发射情况,为舰载鱼雷发射的研究提供参考。     

火箭助飞鱼雷弹道的仿真实现与应用研究

首先深入研究了火箭助飞鱼雷空中和水下弹道，建立了其全弹道仿真模型。并建立了其对水下目标的自导检测模型，进而建立了基于蒙特卡罗法的火箭助飞鱼雷发现概率计算模型，并进行了实际仿真计算。文中的研究成果对研究火箭助飞鱼雷弹道参数的优化设计及射击效率问题有一定的参考价值。     

毫米波辐射探测立体目标面元法建模

针对以往毫米波辐射探测仿真中简化目标为平面目标,忽略了目标与背景间相互作用的不足,提出了一种基于面元法建立毫米波辐射探测模型的新方法.该方法通过建立立体金属目标的几何模型、背景目标的统计模型和弹道交会运动模型,计算天线波束内各目标面元反射大气或背景的辐射,进而得到毫米波辐射探测的天线温度.对不同弹道下毫米波辐射探测立体金属目标的天线温度进行仿真,结果表明该方法得到的天线温度与实际探测更加吻合.     

不同导引方式下影响潜载鱼雷命中概率的主要因素

鱼雷命中概率是潜艇鱼雷武器试验中的一项重要指标,其精度直接反映了鱼雷武器的攻击精度和作战效果。从鱼雷命中概率计算的基础理论入手,通过对不同导引方式下鱼雷数学导引模型的仿真计算,分析得出不同导引方式下影响鱼雷命中概率的主要因素,为潜艇鱼雷武器试验提供了一定理论依据。     

对抗条件下双机协同鱼雷攻潜效率仿真

在直升机投雷时敌潜艇采取机动规避和噪声干扰等对抗措施前提下,对直升机双机协同鱼雷攻潜过程进行了描述,建立了潜艇参数计算模型、目标机动模型和噪声干扰器干扰模型。通过仿真计算,得出了几种典型情况下的直升机鱼雷攻潜效果图,对如何实施直升机双机协同鱼雷攻潜,具有一定的参考价值。     

有限状态机在鱼雷搜索策略程序设计中的应用

为了提高鱼雷搜索策略程序设计效率和程序可读性,方便修改逻辑和调试程序,提出了基于有限状态机的鱼雷搜索策略程序设计方案;通过分析鱼雷在搜索、跟踪和识别目标等不同自导阶段的自导逻辑关系,提出了自导状态、事件、活动的确定原则并建立了相应的模型;结合有限状态机理论,建立了自导逻辑的事件状态变迁关系图,提出了基于有限状态机的程序实现方案。通过仿真,对所建模型和设计方案进行了仿真验证。仿真结果表明,状态机程序运行稳定,调试和跟踪方便,尤其为增加状态、更改逻辑和调试程序提供了便利。     

肋骨偏移误差对结构振动与声辐射的影响

实际设计建造耐压壳体时,舱段结构的肋骨可能出现类似偏移这样的制造偏差。因此,研究肋骨制造偏差对水下结构振动与声辐射的影响变化规律,对于水下结构的声学分析具有重要的工程指导意义。以环肋圆柱壳为研究对象,采用结构有限元耦合流体边界元算法,研究了肋骨偏移程度、偏移肋骨的数量和偏移肋骨的位置对结构振动与声辐射的影响。数值计算结果表明：本研究所设计的工况中,肋骨偏移程度、偏移肋骨的数量和偏移肋骨的位置对环肋圆柱壳声辐射功率级的影响可以忽略;肋骨偏移程度对环肋圆柱壳的高频均方法向速度级有较大的影响,但当肋骨偏移距离较小时,肋骨偏移位置和数量的变化对结构的均方法向速度级影响很小。结论对于水下结构声学分析具有一定的参考价值。     

鱼雷热动力发动机机体振动模态分析

以鱼雷热动力发动机机体为例，用PATRAN有限元分析软件为平台，建立机体3D实体模型，对机体结构进行约束模态和自由模态分析，获得机体结构的模态参数。通过模态研究，分析了鱼雷热动力发动机机体固有振动特性，以及各结构参数对振动传递及噪声辐射的影响，为鱼雷热动力发动机的减振设计奠定基础。     

基于四端参数分析法的鱼雷动力隔振技术研究

动力装置隔振技术是鱼雷振动与噪声控制的重要措施之一，该文基于对动力装置隔振圈的受力分析，用四端参数法建立了隔振系统振动传递数学模型，对振动传递损失进行了分析，同时探讨了隔振圈的几何结构、橡胶硬度和阻尼等参数对隔振特性的影响。分析结果表明，四端参数法适用于复杂结构隔振圈的隔振研究，而且能降低橡胶硬度，提高橡胶阻尼，增加橡胶块长度，从而可明显提高隔振效果。     

整体中空夹层复合材料隔声性能的有限元研究

采用有限元软件 ABAQUS 研究了整体中空夹层复合材料的隔声性能,根据材料的细观结构特点将其等效为加筋双层板,建立了相应的有限元模型计算了整体中空夹层复合材料的隔声量,通过试验数据的对比,验证了计算的准确性,同时对有限元方法、传统质量定律以及传递矩阵法进行了比较;研究了芯材厚度和夹层填充材料对整体中空夹层复合材料隔声性能的影响;研究表明：提高整体中空夹层复合材料芯材厚度或者采用泡沫作为夹层填充材料均能提高整体中空夹层复合材料的隔声性能。     

统计能量分析在鱼雷结构振动及声辐射研究中的应用

针对鱼雷的高频振动和声辐射,应用统计能量分析建立了鱼雷结构的统计能量分析模型,探讨了模型的简化和统计能量分析参数的计算方法,给出了算例,结果表明,该方法能有效地应用在鱼雷结构振动传递分析上,具有较强的工程适用性和可操作性。     

基于频响函数灵敏度分析的鱼雷模型有限元模型修正

引入试验和有限元模型的频响函数形状和幅值相关系数,推导了频响函数相关系数的灵敏度分析方程,建立了鱼雷模型的结构有限元模型,利用少量试验数据,对初始有限元模型的壳体厚度、弹性模量等参数进行修正,修正后的频响函数相关系数明显提高。鱼雷模型的模态试验结果表明,有限元模型修正后的固有频率计算与试验结果的相对误差小于1.5%,为鱼雷模型振动传递、水下声辐射预报的准确性奠定了基础。     

基于AutoSEA的鱼雷结构辐射噪声预报方法

鱼雷的结构辐射噪声预报是鱼雷声学设计的前提和基础,该文应用统计能量分析法（SEA）软件AutoSEA建立了鱼雷结构的统计能量分析模型,并结合算例预报了鱼雷结构的辐射噪声级,结果表明,该方法能有效应用在鱼雷结构的振动与声辐射特性分析上,具有较强的工程适用性和可操作性。     

水下航行器板壳结构阻尼设计方法

鱼雷壳体、潜艇外壳、自主式水下航行器(AUV)舱壁等薄壳结构的抗振保护和噪声控制是确保其可靠完成任务的重要指标,而上述薄壳结构又是由不同几何尺寸的板壳结构组合而成。本文利用模态阻尼比的提取方法对阻尼夹层板壳进行有限元计算,将阻尼减振结构应用到壳体设计上,并对不同阻尼结构、材料、厚度以及分布位置等方面的减振效果进行了分析计算,结果表明,该方法在航行体壳体减振设计方面具有很好的应用前景。     

一种评估自由场隔声测试中边缘衍射影响的数值分析模型

水声工程中,改善和提高自由场材料声学测试精度和可靠程度对水下航行器的声隐身设计具有非常重要的工程应用价值和现实意义。本文基于边界元和有限元方法对自由场材料隔声测试中存在的边缘衍射影响进行了数值评估模型研究,理论评估模型、分析条件和分析步骤均以实际测试为基础,并以水下钢板法向隔声测试为例计算分析了边缘衍射对轴向接收和偏轴向接收的影响程度和特点。研究表明,边缘衍射对自由场隔声测试的影响与样板几何尺寸和测试频率波长相对大小以及样板、声源和接收场点的空间几何配置等因素关系密切;与轴向接收相比,小角度偏轴向接收对抑制半波长与样板几何尺寸相当或远大于样板几何尺寸频段的边缘衍射影响较为有效,抑制效果与偏轴向距离及其相关轴向距离的选取有关。研究结果表明,该模型对更好地开展自由场材料隔声测试具有指导意义。