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翼形结构破冰载荷试验及数值分析
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作者 鞠磊 胡辰骏 +3 位作者 韩端锋 贾宾 王庆 李文颉 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第1期114-121,共8页
针对覆冰海域中冰载荷对海洋结构物损伤远大于其他载荷的问题,为解决极地海洋工程中冰载荷这一关键设计难题,本文以具有流线型特征的翼形结构为对象,探究其与冰层相互作用过程中冰层的破坏模式与冰载荷的演化特性,揭示翼形结构改变冰害... 针对覆冰海域中冰载荷对海洋结构物损伤远大于其他载荷的问题,为解决极地海洋工程中冰载荷这一关键设计难题,本文以具有流线型特征的翼形结构为对象,探究其与冰层相互作用过程中冰层的破坏模式与冰载荷的演化特性,揭示翼形结构改变冰害机理的内在规律。设计能够实现水下结构约束上浮破冰的试验装置,并采用键型近场动力学数值方法,分析在不同上升速度、碰撞角度及冰厚条件下对翼形结构冰载荷的影响规律。研究发现,冰厚的变化对翼形结构冰载荷极值影响最为明显,近似呈对数增长关系;上升速度对翼形结构冰载荷极值的影响并不显著;碰撞角度的增大会显著降低翼形结构冰载荷极值。 展开更多
关键词 垂向破冰 模型试验 近场动力学 冰载荷 破坏模式
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国外常规潜艇发展现状及技术趋势分析
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作者 吴晨 游源 +1 位作者 李奔 周晗 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第1期81-85,共5页
梳理国外常规潜艇总体发展动向,聚焦日本、韩国、德国、印度、俄罗斯等典型国家常规潜艇发展历程进行系统性研究,把握其主要发展背景、思路以及关键技术应用节点;在对比以上国家现役主力及新一代常规潜艇基础上,结合在研在建潜艇的技术... 梳理国外常规潜艇总体发展动向,聚焦日本、韩国、德国、印度、俄罗斯等典型国家常规潜艇发展历程进行系统性研究,把握其主要发展背景、思路以及关键技术应用节点;在对比以上国家现役主力及新一代常规潜艇基础上,结合在研在建潜艇的技术特点,分析常规潜艇在总体设计、动力能源、武器负载和电子信息系统领域的技术发展特征与趋势,并从发展思路、项目规划、技术布局等方面总结国外发展经验,研提相关认识和启示建议。 展开更多
关键词 常规潜艇 不依赖空气推进系统 无人潜航器
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水下航行器垂向冲击载荷仿真研究
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作者 段家佳 赵祉昕 +1 位作者 高隆隆 李宝仁 《机床与液压》 北大核心 2026年第3期207-214,共8页
针对水下航行器低速巡航工况下存在的深度控制失稳难题,基于计算流体力学(CFD)平台ANSYS Fluent,构建国际标准Suboff AFF-8全尺度模型,系统开展连续4个周期垂向冲击载荷作用下的动态深度响应特性研究。通过建立包含338万非结构化网格的... 针对水下航行器低速巡航工况下存在的深度控制失稳难题,基于计算流体力学(CFD)平台ANSYS Fluent,构建国际标准Suboff AFF-8全尺度模型,系统开展连续4个周期垂向冲击载荷作用下的动态深度响应特性研究。通过建立包含338万非结构化网格的动网格体系,并耦合SST κ-ω湍流模型与六自由度(6DOF)运动方程,解析水下航行器在垂向冲击过程中的关键流场参数与运动响应。结果表明:水下航行器在冲击载荷作用下呈现显著的深度振荡与艏倾耦合效应,最大垂向位移达到-11.94 m,艏倾角最终增至12.35°;外流场分析结果表明指挥台围壳与尾舵区域的压力分布不对称性是导致艏倾的主要诱因。低速巡航工况下需重点关注垂向冲击载荷与流固耦合效应的协同作用,在工程实践中可采用动态深度控制装置与动态艏倾补偿技术来消除这些影响。 展开更多
关键词 水下航行器 垂向冲击载荷 深度控制 耦合效应
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潜艇排水孔面积对压载水舱吹除特性的影响研究
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作者 方超 马骏 +2 位作者 俞健 李斌 张德满 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第4期71-75,共5页
为指导潜艇压载水舱排水孔定量设计,探究排水孔通流面积参数与压载水舱吹除压力特性之间的关系,基于RANS模型和VOF模型,以水舱排水孔面积作为单一变量,对高压空气吹除压载水舱的过程进行数值模拟,采用相关性及回归分析的方法,分析水舱... 为指导潜艇压载水舱排水孔定量设计,探究排水孔通流面积参数与压载水舱吹除压力特性之间的关系,基于RANS模型和VOF模型,以水舱排水孔面积作为单一变量,对高压空气吹除压载水舱的过程进行数值模拟,采用相关性及回归分析的方法,分析水舱内吹除积压随排水孔通流面积变化的规律。计算结果表明,吹除压力和质量流量一定时,压载水舱内壁面最大压力与排水孔面积之间存在负相关的线性关系。研究成果对于排水孔在水舱结构安全和低噪声开孔的约束下开展定量设计具有重要指导意义。 展开更多
关键词 压载水舱 吹除积压 相关性 回归分析
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常规导管桨增设前/后置定子水动力比较分析 被引量:1
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作者 吴海燕 余龙 +3 位作者 马忠贤 符毅 王丽华 顾勇 《船舶工程》 北大核心 2025年第7期94-106,共13页
[目的]为提高导管桨性能,[方法]基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方法探讨增设前置或后置定子对加速型导管桨性能的影响,采用计算流体力学(CFD)方法,结合水池试验,对带定子导管桨的敞水性能进行分析,并验证方法的准确性和有效性。对具... [目的]为提高导管桨性能,[方法]基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方法探讨增设前置或后置定子对加速型导管桨性能的影响,采用计算流体力学(CFD)方法,结合水池试验,对带定子导管桨的敞水性能进行分析,并验证方法的准确性和有效性。对具有不同剖面拱度、安装角、剖面厚度以及数量定子的导管桨敞水性能进行预报,分析参数变化对水动力性能的影响规律。[结果]结果表明:当采用最佳前置定子导管桨时,挖泥工况下的净推力相比原桨提升了15.13%,自由航行工况下的航速则提高了5.03%,且推进效率也增加了2.7%。当采用后置定子导管桨时,挖泥工况下的净推力相比原桨提升了7.4%,自由航行工况下的航速提高了2.3%,推进效率也提升了2.13%。[结论]研究成果可为导管桨设计和优化提供一定参考。 展开更多
关键词 前置定子 后置定子 常规加速型导管桨
原文传递
基于MWorks的主压载水舱系统注排水仿真研究 被引量:1
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作者 蒋竹凌 李滔滔 +2 位作者 羿琦 林博群 张万良 《船舶力学》 北大核心 2025年第9期1343-1351,共9页
主压载水舱是潜浮系统的重要组成部分。为准确仿真潜浮系统工作过程,本文开展基于MWorks的主压载水舱建模与仿真分析。首先基于MWorks构建主压载水舱的注水、常规吹除、应急吹除系统模型,然后与CFD仿真结果对比,验证模型的可靠性,最后... 主压载水舱是潜浮系统的重要组成部分。为准确仿真潜浮系统工作过程,本文开展基于MWorks的主压载水舱建模与仿真分析。首先基于MWorks构建主压载水舱的注水、常规吹除、应急吹除系统模型,然后与CFD仿真结果对比,验证模型的可靠性,最后分析背压、通海孔面积对主压载水舱注排水过程的影响。结果表明:MWork仿真的主压载水舱吹除时间与CFD结果误差在10%以内;背压增加会提高吹除时间,降低水舱结构强度要求;通海孔面积增大会降低注排水时间和水舱结构强度要求。基于MWorks构建的主压载水舱系统模型计算速度快且规律特性准确,便于快速调试工程设计参数以确定设计输入。 展开更多
关键词 主压载水舱 数理模型 MWorks 注排水特性 水舱结构强度要求
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双壳体潜艇流水孔对流激噪声的影响分析 被引量:1
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作者 胡潇 向阳 +1 位作者 王文博 张昕宇 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第1期124-132,共9页
为了研究流水孔对双壳体潜艇流激噪声产生的影响,基于CFD数值仿真方法,采用SST-SAS模型计算SUBOFF标模的非定常流场,对比SUBOFF标模试验验证了流场计算方法的准确性,在此基础上,计算了开设相同面积的正方形孔、圆形孔以及菱形孔等3种开... 为了研究流水孔对双壳体潜艇流激噪声产生的影响,基于CFD数值仿真方法,采用SST-SAS模型计算SUBOFF标模的非定常流场,对比SUBOFF标模试验验证了流场计算方法的准确性,在此基础上,计算了开设相同面积的正方形孔、圆形孔以及菱形孔等3种开孔方案的锥-柱-球双壳体模型的非定常流场,在LMS Virtual Lab中基于声振耦合方法计算壳体表面向外辐射的流激噪声。选取总辐射声功率最小的正方形孔作为研究对象,分析开孔对流场脉动压力及流速特性的影响,研究不同开孔位置及分布对潜艇近、远场流激噪声的影响。研究结果表明,开孔会增加潜艇整体流激噪声声压级;在5 m/s的航速下,艇体表面开设均匀流水孔导致潜艇的远场与近场流激噪声声压级有不同程度的增加,开孔侧最大增量约有20 dB。 展开更多
关键词 流激噪声 流水孔 双壳体潜艇 声振耦合
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应用贝叶斯岭回归模型辨识水下航行器水动力系数研究
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作者 向国 欧勇鹏 +1 位作者 陈君杰 王威 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第1期104-112,共9页
针对水下航行器水动力系数求取问题,研究了应用贝叶斯岭回归模型进行水动力系数辨识的方法。首先,建立水下航行器六自由度运动模型并令其以指定方式运动,经白噪声调和、数据采样得到航行器空间运动仿真试验数据;然后,利用贝叶斯岭回归... 针对水下航行器水动力系数求取问题,研究了应用贝叶斯岭回归模型进行水动力系数辨识的方法。首先,建立水下航行器六自由度运动模型并令其以指定方式运动,经白噪声调和、数据采样得到航行器空间运动仿真试验数据;然后,利用贝叶斯岭回归模型辨识获得一组新的水动力系数,并据此预报了航行器水平面Z形、回转运动;最后,通过与原模型的水动力系数、运动轨迹的对比分析发现:除敏感度不高的少数耦合项外,应用贝叶斯岭回归模型辨识水动力系数均具有良好的精度;相较于原模型,辨识所得一阶水动力系数偏差小于5%、二阶系数偏差小于20%,Z形、回转运动参数预报偏差小于6%。 展开更多
关键词 水动力系数 参数辨识 贝叶斯岭回归模型 操纵运动模型
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基于开关半主动的潜艇推进轴系纵向隔振控制研究
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作者 胡晶晶 余行行 +1 位作者 徐特奇 翁泽宇 《高技术通讯》 北大核心 2025年第11期1225-1238,共14页
针对潜艇航行过程中导致的推进轴系纵向振动问题,开展开关半主动控制下的轴系纵向隔振控制研究。设计了一种开关半主动隔振器,并与推进轴系相结合,基于天棚阻尼控制策略,提出开关半主动控制算法,研究了不同静推力加载、不同控制状态下... 针对潜艇航行过程中导致的推进轴系纵向振动问题,开展开关半主动控制下的轴系纵向隔振控制研究。设计了一种开关半主动隔振器,并与推进轴系相结合,基于天棚阻尼控制策略,提出开关半主动控制算法,研究了不同静推力加载、不同控制状态下推进轴系纵向隔振控制的效果。实验结果表明,在加载相同静推力时,开关半主动隔振器对推进轴系纵向振动有明显的抑制作用,低频段的推进轴系基础速度频率响应降低50%以上,有效抑制了低频共振,中高频段的振动也有良好的控制效果;在不同静推力时,静推力越小,开关半主动隔振器隔振效果越好。研究结果表明,开关半主动控制可以有效减小推进轴系纵向振动,并在全频段内获得较好的控制效果。 展开更多
关键词 推进轴系 开关半主动控制 基础速度频率响应 纵向振动 半主动隔振器
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基于Logistic回归模型的潜艇隐蔽性预测研究
10
作者 吴穹 巩在武 +2 位作者 洪梅 韩佳 丁亚梅 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第14期103-111,共9页
隐蔽是潜艇作战的最大优势。对作战海域潜艇隐蔽性的仿真及预测是其航行的依据和准则。本文假设某海域不同位置各有一艘潜艇和主动声呐舰艇,二者先“十”字航线机动,再“Z”字航线机动。收集该海域大量海洋环境数据,采用Bellhop模型计... 隐蔽是潜艇作战的最大优势。对作战海域潜艇隐蔽性的仿真及预测是其航行的依据和准则。本文假设某海域不同位置各有一艘潜艇和主动声呐舰艇,二者先“十”字航线机动,再“Z”字航线机动。收集该海域大量海洋环境数据,采用Bellhop模型计算出舰艇主动声呐的信号余量,进而推算潜艇隐蔽等级作为参考值。引入有序多分类Logistic模型学习“十”字机动航线上的数据,再预测“Z”字机动航线上的潜艇隐蔽性等级。结果表明:Logistic模型计算速度较Bellhop模型快70多倍。在模型训练中,多个变量显著,模型能够很好的拟合训练数据。引入多分类评价指标,模型预测准确率达到0.801,精确率0.871,召回率0.788,F_(1)指标0.827。Logistic模型对潜艇隐蔽性预测快速可靠,可为作战中潜艇隐蔽性提供辅助作用。 展开更多
关键词 潜艇 隐蔽性 Bellhop模型 机器学习 快速预测
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双电极源水中磁场特性分析
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作者 李亚丽 高俊奇 +1 位作者 潘林冬 沈莹 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1367-1378,共12页
双电极源在水中的磁场解析解表达式不完整,需要修正。本文从点电极理论出发,基于三层介质模型重新推导了双电极源水中磁场表达式,研究了求和次数n的选择依据。在频率无穷小时,利用电偶极源近区的高精度解验证了双电极源水中磁场算法的... 双电极源在水中的磁场解析解表达式不完整,需要修正。本文从点电极理论出发,基于三层介质模型重新推导了双电极源水中磁场表达式,研究了求和次数n的选择依据。在频率无穷小时,利用电偶极源近区的高精度解验证了双电极源水中磁场算法的正确性,分析了双电极源磁场受线电极长度的影响及其分布规律。研究表明,双电极源线电极无限小时,双电极源和电偶极源的磁场吻合较好;随着双电极源线电极长度变大,2种磁源近区磁场差异增大。本研究完善了双电极源水中磁场理论,为水中磁源的识别提供了理论支撑。 展开更多
关键词 双电极源 水中磁场 电偶极源 近区 高精度解 三层介质 多电偶极子累加 12点高斯积分
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对水下目标的多搜索器螺旋搜索模式分析
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作者 张路平 芦伟 孙剑波 《指挥与控制学报》 北大核心 2025年第6期779-785,共7页
单搜索器按螺旋路径搜索匀速直航目标时,对目标的速度估计要求较高,并且搜索效率较低。分析了基于两个搜索器的同向搜索模式和对称搜索模式,并将两种搜索模式结合,提出了基于多搜索器的群体协同搜索模式。采用蒙特卡洛仿真进行验证,仿... 单搜索器按螺旋路径搜索匀速直航目标时,对目标的速度估计要求较高,并且搜索效率较低。分析了基于两个搜索器的同向搜索模式和对称搜索模式,并将两种搜索模式结合,提出了基于多搜索器的群体协同搜索模式。采用蒙特卡洛仿真进行验证,仿真结果表明,当目标速度存在偏差时,基于多搜索器的群体协同搜索模式比传统的单搜索器模式明显提高了搜索概率和搜索效率,仿真结果验证了该方案的理论分析。 展开更多
关键词 多搜索器 螺旋搜索 速度偏差 群体协同
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人因工程学在潜艇指控系统设计研发中的应用
13
作者 杨杰 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第12期141-145,共5页
潜艇指控系统属于作战系统下最为核心的复杂子系统,其在作战系统中的重要性不断增强,系统构成更加复杂。针对目前指控系统重点关注于提升软硬件功能性能,而忽视艇员主观能力对系统决定性作用的现状,故阐述在潜艇指控系统设计中引入人因... 潜艇指控系统属于作战系统下最为核心的复杂子系统,其在作战系统中的重要性不断增强,系统构成更加复杂。针对目前指控系统重点关注于提升软硬件功能性能,而忽视艇员主观能力对系统决定性作用的现状,故阐述在潜艇指控系统设计中引入人因工程学的必要性。从人因工程角度分析现有潜艇指控系统存在几点不足并提出改进方案,对指控界面优化设计、自动化定制、维护管理及其他功能等多个方面提出了较为具体的改进意见,并对其发展方向进行展望,以期在潜艇指控系统的人因工程设计领域提供一定参考。 展开更多
关键词 潜艇指控系统 人因工程 共用台 人机交互
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国外新一代海基核力量装备建设发展态势分析
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作者 李杨 韩恩权 +1 位作者 毛柳伟 王浩 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第7期184-189,共6页
梳理国外海基核力量发展动向,围绕美、俄、英、法等主要国家新一代装备建设情况进行系统性研究,包括战略核潜艇、潜射弹道导弹等。在对比各国现役主力及新一代战略核潜艇基础上,分析新一代海基核威慑力量典型技术特征,并从装备发展、项... 梳理国外海基核力量发展动向,围绕美、俄、英、法等主要国家新一代装备建设情况进行系统性研究,包括战略核潜艇、潜射弹道导弹等。在对比各国现役主力及新一代战略核潜艇基础上,分析新一代海基核威慑力量典型技术特征,并从装备发展、项目管理、新质能力建设等方面归纳发展态势,研提相关认识和启示建议。 展开更多
关键词 海基核威慑 战略核潜艇 潜射弹道导弹
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植物消浪护岸模型实验研究 被引量:38
15
作者 白玉川 杨建民 +1 位作者 胡嵋 黄本胜 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2005年第3期65-69,共5页
对于在堤岸上种树消浪这一新的护岸工程,根据实际波浪要素和现有实验设备条件确定出几何比尺,选取桧柏树枝作为防浪树的模型,筛选主要影响因素进行量纲分析,确定实验组次,对实验现象和数据作定性和定量的分析,得出防浪林应有相当的宽度... 对于在堤岸上种树消浪这一新的护岸工程,根据实际波浪要素和现有实验设备条件确定出几何比尺,选取桧柏树枝作为防浪树的模型,筛选主要影响因素进行量纲分析,确定实验组次,对实验现象和数据作定性和定量的分析,得出防浪林应有相当的宽度,才能起到预期的防浪护岸效果,防浪林过窄,可能会引起“共振”现象,并且斜坡的消浪效果好于平坡,对实际工程可起参考作用。 展开更多
关键词 植物 消浪 护岸 模型实验
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初始缺陷对不同深度载人潜水器耐压球壳极限承载力的影响 被引量:19
16
作者 王自力 王仁华 +1 位作者 俞铭华 李良碧 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期45-50,共6页
大深度载人潜水器耐压壳是保证其完成预定功能的最基本部件,研究初始几何缺陷,其中包括弹性屈曲模态缺陷、局部缺陷、整体圆度偏差和壳板厚度偏差,对不同深度载人潜水器耐压壳体承载力的影响乃是极其必要的。通过对不同深度潜水器的有... 大深度载人潜水器耐压壳是保证其完成预定功能的最基本部件,研究初始几何缺陷,其中包括弹性屈曲模态缺陷、局部缺陷、整体圆度偏差和壳板厚度偏差,对不同深度载人潜水器耐压壳体承载力的影响乃是极其必要的。通过对不同深度潜水器的有限元分析,得出了不同深度耐压壳体受初始缺陷影响的曲线,可以确认缺陷范围处于临界弧长时结构的承载力最弱。 展开更多
关键词 船舶、舰船工程 大深度载人潜水器 极限强度 初始缺陷 有限元分析
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CFD在潜艇操纵性水动力工程预报中的应用研究 被引量:33
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作者 潘子英 吴宝山 沈泓萃 《船舶力学》 EI 2004年第5期42-51,共10页
潜艇操纵性的设计预报基础是潜艇操纵性水动力的预报。基于潜艇线型几何参数的工程实用预报方法,在潜艇操纵性方案选型和水动力布局优化设计中显得尤为重要。本文探讨CFD在潜艇操纵性水动力预报方面的应用能力和预报精度,并应用七参数... 潜艇操纵性的设计预报基础是潜艇操纵性水动力的预报。基于潜艇线型几何参数的工程实用预报方法,在潜艇操纵性方案选型和水动力布局优化设计中显得尤为重要。本文探讨CFD在潜艇操纵性水动力预报方面的应用能力和预报精度,并应用七参数线型模型、采用均匀设计试验方法,设计了一个系列28条潜艇主体类水滴型模型,通过数值模型试验和回归分析,提出了潜艇主体操纵性水动力的估算公式,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 潜艇 CFD 操纵性 水动力 数值预报 工程估算 数值模型
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潜艇机械噪声控制技术的现状与发展概述 被引量:50
18
作者 俞孟萨 黄国荣 伏同先 《船舶力学》 EI 2003年第4期110-120,共11页
本文从潜艇水下噪声产生和传播途径两个层面,介绍从机械设备选用、总体布置、弹性安装、基座设计、结构阻尼、隔声处理、弹性阻尼连接到消声瓦屏蔽的一系列机械噪声控制技术。
关键词 潜艇 机械噪声 控制技术 水下噪声
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国外潜艇设计和性能研究的一些新动态 被引量:15
19
作者 崔维成 刘水庚 +2 位作者 顾继红 刘志宇 廖又明 《船舶力学》 EI 2000年第2期65-80,共16页
本文在调研和查阅了大量资料的基础上 ,综述了国外潜艇设计和性能研究等方面的新概念、新技术 ,其内容包括 :潜艇设计中的水动力学问题 ,潜艇结构设计中的强度问题 ,潜艇设计中的振动与噪声问题。
关键词 潜艇 设计 水动力性能 结构强度 减振降噪
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尾附体与主体连接形式对尾流场不均匀度影响的PIV测试评估 被引量:13
20
作者 赵峰 张军 +1 位作者 徐洁 洪方文 《船舶力学》 EI 2001年第5期6-14,共9页
本文依托CSSRC(中国船舶科学研究中心)中型拖曳水池环境下新建的大型PIV测试手段 ,对水下航行体五种细部变化的尾附体与主回转体连接形式的设计模型 ,进行了尾部区域流场定量测试分析。特别针对受到主要关注的推进器所在剖面的三向伴流... 本文依托CSSRC(中国船舶科学研究中心)中型拖曳水池环境下新建的大型PIV测试手段 ,对水下航行体五种细部变化的尾附体与主回转体连接形式的设计模型 ,进行了尾部区域流场定量测试分析。特别针对受到主要关注的推进器所在剖面的三向伴流场 ,借助流场不均匀度系数 ,给出了直观的定量评估。本文的工作表明 ,该大型PIV测试系统对细部流场结构的识别有着较大的潜力 ,研究结果对指导尾附体及推进器优化设计有重要参考价值。 展开更多
关键词 主/附体 连接形式 尾流场 不均匀度 PIV 潜艇
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