水下航行器流噪声特性水洞试验研究

在高速水洞中进行了水下航行器流噪声的试验研究,测量了不同头部线型、不同来流速度、不同测试点位置处水下航行器缩比模型的流噪声声压谱特性。试验结果发现,上述因素对模型流噪声均有显著影响:模型头部端面直径越小,头部曲线段越长,其流噪声声压级越小;流噪声声压级随着来流速度的增大而增大;相比头部端面其他位置,驻点处的流噪声声压级最小。同时,运用相似率估算了大尺度航行器的流噪声声压谱,获得了较好的预测值。该研究成果对水下航行器的声学设计具有一定的指导意义。     

基于灰度化权值调整的水下彩色图像分割

针对传统自适应阈值法在水下图像分割过程中存在目标与背景粘连等问题,提出一种基于灰度化权值调整的水下彩色图像分割方法。区别于传统阈值分割方法中灰度化权值固定且研究如何确定合适阈值的思路,研究灰度化权值调整方法。本文方法利用统计得到的图像灰度信息来确定不同通道内目标与背景间灰度级差异性的大小,提高差异性较大通道的比例,以增强灰度化后图像中目标与背景的对比度,同时减小差异性较小通道的比例,以降低其对灰度化结果的干扰,对灰度化后的图像进行阈值分割得到最终分割结果。针对水下作业的时序列图像,设计了两步序列图像处理方式来降低耗时。通过4组水下对比实验以及耗时实验对方法的有效性进行了验证。     

水下滑翔机李雅普诺夫稳定性分析

水下滑翔机作为一种新型的水下机器人利用了水平固定翼将净重力转换为前进驱动力,从而降低了水下机器人的功耗,在海洋科学研究、环境监测、资源探测和军事侦察等方面都具有广阔的应用前景。为了得到实际水下滑翔机稳定性与设计参数和控制参数之间的关系,将已建立的水下滑翔机一般数学模型应用于具体的实际水下滑翔机上。在此基础上将模型线性化,结合李雅普诺夫稳定性第一定理和第二定理,分析出水下滑翔机定常运动的动态稳定性随设计参数(初稳性高)和控制参数(姿态调节控制量)变化的规律。为水下滑翔机器人的设计和控制提供理论依据。     

基于稀疏阵列技术的MIMO声呐低运算量二维成像

为了降低多输入多输出(multiple-lnput multiple-output,MIMO)声呐二维成像系统的运算量,提出了稀疏阵列和MIMO声呐相结合的低运算量二维成像方法。在MIMO声呐的虚拟接收阵列为矩形平面阵的前提下,使用模拟退火算法(simulated annealing,SA)对该虚拟矩形平面阵的阵元位置和加权系数同时优化,在保持期望波束性能的前提下大量减少其虚拟阵元数目;根据虚拟接收阵元与匹配滤波器一一对应的关系,移除掉与关闭虚拟阵元所对应的匹配滤波器;对保留匹配滤波器的输出信号进行波束形成等处理,获得目标的二维强度图。计算机仿真结果验证了该方法的有效性。     

德国水下钢结构高压水清理技术

水下钢结构的保养和维修代价很高，要是水下钢结构上的涂层破损，重新涂漆前一定要将旧涂层、铁锈和海生物清理干净。     

水下气动发射装置振动信号的时频分析

为研究某型水下气动发射装置的振动特性,对发射管的径向加速度信号进行了短时Fourier变换分析,结合内弹道过程发现:发射管的径向加速度振动信号主要由两个时频区组成。时频区1为发射管充压、密封片剪断和弹药刚开始运动的内弹道阶段,该部分信号主振频率在1 400 Hz附近,高频成分一直延伸至约5 000 Hz,信号持续时间约0.038 s。时频区2为弹药已出管、发射管泄压阶段,该部分信号持续时间为0.016 s,主振频率在1 100 Hz附近。对加速度信号进行小波包能量谱分析,结果表明:时频区1信号能量占发射过程总能量的79%,时频区2能量占总能量的10%。因此,时频区1振动为整个发射振动信号的主要成分。     

新型水下焊接电源及送丝机构的研究

研究了一种新型的水下焊接系统。系统中孤焊电源输出阶梯型的外特性，送丝系统采用脉动送丝方式。在单片机控制下，脉动送丝波形与外特性同步调控。在停止送丝阶段，单片机夸电源输出电压为峰值，焊丝在此电压下返烧并形成熔滴。送丝脉冲到来的瞬间，电源输出电压切换为基值。熔滴依靠送丝动量向熔地方向前进，最终向熔池过渡，随着焊炬的移动而彤成一道焊缝。实验结果表明，使用这个系统进行气体保护药芯焊丝水下湿法焊接时，电压、电流波形均匀工整，短路过渡频率受控，焊接过程稳定，水下焊缝成形较为美观。     

近海水下结构无损检测新技术

结合海洋平台安全检测的实际需要，简要介绍国内外水下无损检测技术的研发现状，重点是近几年发展起来的水下无损检测新技术，主要包括交流电场测量法(ACFM)、电场特征检测法(FSM)、进水构件测试法(FMD)以及水下成像技术等，对其在我国的应用前景进行了评估。最后，针对目前我国水下无损检测存在的一些问题，对其未来的发展进行了展望。     

第一专题 水下无损检测技术综述：（一）对象,目的与方法

介绍水下无损检测服务对象的类型及其工作环境特点，分析损伤缺陷的种类，形式及其对构件失效速率和可靠性的影响。简要阐述了水下无损检测的目的和技术方法。     

电流值对水下电弧法制备洋葱状富勒烯的影响

研究了在不同电流值条件下纯石墨电极水下电弧放电法制备洋葱状富勒烯(OLFs)的过程和工艺.采用场发射扫描电镜,X射线衍射,高分辨透射电镜对产物的微观结构和形貌进行表征.所得产物是直径约为25 nm,外形呈球状并具有一定的空心结构OLFs.研究了放电时的电流值对产物的产量和产率以及对产物石墨化程度的影响,结果表明在20A-50A范围内随着电流强度的增大OLFs的产量和产率都有不同程度的提高.