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期刊信息/Journal information
舰船科学技术
舰船科学技术

张培元

月刊

1672-7649

JCKXJS@shipol.com.cn

010-64831773-810

100192

北京市朝阳区双泉堡甲2号

舰船科学技术/Journal Ship Science and Technology北大核心CSTPCD
查看更多>>本杂志创刊于1962年，是中国舰船科技领域唯一的综合性学术期刊。其宗旨是促进中国舰船领域的学术与技术交流，推动舰船科学技术的发展，为舰船科技人员提供学术讨论与技术交流的园地。本刊的专业性、学术性、技术性和导向性强。主要刊登中国舰船领域和相关行业的高新技术和实用技术方面的论文。选题范围包括舰船理论研究、舰船高新技术和实用技术、舰船系统工程以及与舰船相关的内容。作者为参加我国舰船研制工作、实践经验丰富、直接从事产品设计、课题研究和情报研究工作的专家及业务骨干，从事海军装备工作的科研人员，相关院所的学科带头人以及大专院校的教授、博士和硕士研究生等。本刊的读者为船舶及相关行业的各级领导、专家、科研人员、大专院校师生，以及对船舶科技感兴趣的人员。
正式出版
收录年代

    基于DEM-FEM法的碎冰区船舶冰致疲劳损伤分析

    周陈炎张佳宁黄炼陈玲...
    64-68页
    查看更多>>摘要：极地运输船在碎冰区航行时会不断与海冰发生碰撞,致使内部产生周期性损伤,加剧了船体结构的疲劳问题.为此,本文建立一种基于离散元-有限元(DEM-FEM)的碎冰区航行船舶冰致疲劳损伤评估方法.首先,根据实际海冰分布,构造出一种混合海冰模型和数值碎冰航道.利用离散元法(DEM)计算出船体-碎冰碰撞下的冰载荷时历.将冰载荷时历施加到船体上,利用有限元法(FEM)计算出各疲劳子工况下的热点应力时历.采用改进四峰谷值雨流计数法统计热点应力时历的应力水平,基于线性累积损伤准则的S-N曲线法计算出各热点总的疲劳损伤度.最后,将本方法的计算结果与LR规范算法的结果进行对比分析,验证该方法的适用性.本方法可为碎冰区航行船舶的冰致疲劳损伤评估提供一定参考.

    离散元-有限元混合碎冰模型冰载荷疲劳损伤

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    船舶动力推进系统加速性能控制方法改进

    刘世伟杨双齐
    69-72页
    查看更多>>摘要：针对船舶动力推进系统加速性能控制方法实施改进优化.首先,设计船舶动力推进系统加速性能控制模型,通过推进电机推力控制与桨距的调节共同实现推进系统的加速性能控制.船舶集控室将加速命令传输至VDF中央处理单元后,推进变频器内的PLC软件获取获取控制命令,利用模糊控制器控制加速电机转速.针对控制偏差问题,采用遗传算法改进模糊控制器,通过准确控制电机产生的推力实现加速性能控制;VDF中央处理单元获取控制信息后,将螺距控制信息传输至CPP处理单元,由此实现对螺距的控制.实验结果显示,该方法能够有效实现研究对象的加速性能控制,控制响应时间在1s内,且在联控模式控制过程具有较强的抗干扰性.

    动力推进系统加速性能推进变频器模糊控制器螺距控制

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    结合有限元仿真技术的船舶轴承承载仿真

    刘栋刘禹付颜红
    73-76页
    查看更多>>摘要：本文介绍有限元仿真技术,并对船舶轴承的材料模型理论进行阐述,同时给出船舶轴承本构模型的应力应变曲线;对船舶轴承进行动力学仿真分析,并在仿真过程中利用吸工装置代替螺旋桨,给出螺旋桨扭矩激励的计算方法,并对船舶轴承的角加速度、角速度以及径向受力情况进行分析;最后对船舶轴承承载进行有限元仿真,并对船舶轴承的振幅、频率以及受力情况进行仿真分析.

    有限元船舶轴承

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    深海自主对接级联式视觉导引定位技术研究

    倪天郭佳张琳丹吴海波...
    77-83页
    查看更多>>摘要：针对深海工作站自主对接回收作业潜器的视觉定位问题,提出一种多类型标志的级联式导引定位策略,设计基于单目视觉定位的水下对接导引定位系统,采用改进k-means聚类算法进行多阈值自适应图像分割,实现对坞站预设的导引光源和AprilTag识别定位.分别在有、无自然光照条件下,开展水下导引定位与对接的水池试验,在水下存在大量悬浮颗粒和光照不均匀等条件下仍然取得较好的实际识别定位效果,验证了本文所提出方法的合理性和稳定性.

    水下对接视觉定位对接导引

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    基于PPO的异构UUV集群任务分配算法

    董经纬姚尧冯景祥李亚哲...
    84-89页
    查看更多>>摘要：无人水下航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)集群的任务分配问题是UUV集群形成水下功能的重要问题之一,但是,受限于通信以及探测能力,UUV在水下只能获取有限的信息,不能得到很好的应用.提出一种基于深度强化学习的任务分配算法,针对水下信息缺失、奖励稀少的问题,在近端策略优化算法的基础上加入Curiosity模块,给智能体一种减小环境中不确定性的期望,鼓励UUV探索环境中不可预测的部分,实现UUV集群的最优任务分配.最后的仿真实验表明,相较于传统智能算法,该方法收敛更快,可靠性更强.

    任务分配近端策略优化算法集群

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    基于流固耦合的AUV伴流对螺旋桨性能影响

    姜长乐严天宏刘继鑫何波...
    90-96页
    查看更多>>摘要：自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)螺旋桨的运转通常是在非均匀流场中,其中以AUV航行时产生的尾部伴流为主.为了分析尾部伴流对螺旋桨水动力及噪声的影响,首先利用P4119螺旋桨验证双向流固耦合数值模拟的可行性、准确性,其次建立AUV与B型图谱桨耦合模型,对比2种工况下螺旋桨动力性能与无空化噪声分布情况.结果表明,在AUV尾部不均匀的来流影响下,螺旋桨所需提供的推力和转矩有所提高,此增幅在最高时分别可以达到83.77％和50.50％;相较于1倍叶频时伴流对螺旋桨噪声的微弱影响,2倍和3倍叶频时螺旋桨噪声在各个监测点的声压级相较均匀来流衰减了 20～50dB,并且导致2倍叶频时螺旋桨噪声的分布呈现无规则形.

    双向流固耦合非均匀流场螺旋桨水动力无空化噪声

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    不同间距和航速下水下航行体近场运动UUV受力分析

    任梦晨李永成王小庆赵桥生...
    97-101页
    查看更多>>摘要：为探究不同侧向间距和航速下水下航行体绕流流场对UUV的流体动力干扰规律,以实尺度水下航行体和UUV模型为研究对象,通过数值求解RANS方程,基于重叠网格方法进行水下航行体近场运动UUV的非定常和定常数值模拟研究.首先,简要分析不同侧向间距和航速下UUV作匀速直线运动时轴向力、侧向力和偏航力矩系数随轴向位置的变化规律,在此基础上进一步探讨侧向间距和航速对UUV受力规律的影响并分析二者影响作用的大小.结果表明,对于轴向力,航速和侧向间距均表现出明显的影响,航速的影响作用要略大于侧向间距;而对于侧向力和偏航力矩,侧向间距的影响要远大于航速,航速的影响作用基本可以忽略.

    水下航行体无人潜航器水动力

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    电液复合调速器中比例电磁铁的多参数优化

    贺玉海游子寅
    102-107页
    查看更多>>摘要：比例电磁铁是柴油机电液复合调速系统的电磁驱动元件,其电磁力特性影响到整个调速系统的精确度与稳定性.首先利用Ansys Maxwell软件搭建比例电磁铁的仿真模型,并通过电磁阀测试平台验证模型的准确性.随后对电磁铁各结构尺寸进行参数化分析,得到影响比例电磁铁电磁力特性的关键参数组合.最后使用响应面法建立平均电磁力、电磁力均方差与上隔磁角、隔磁环位置、衔铁半径3个因素的二次回归模型,并结合遗传算法进行多目标优化.结果表明,相较于原方案,遗传算法优化得到的结构参数组合方案使比例电磁铁的电磁力特性得到明显改善,平均电磁力提高了 8.56％,电磁力均方差下降了 59.63％.

    比例电磁铁电磁力特性遗传算法响应面模型参数优化

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    基于压缩空气起动的柴油机瞬态特性仿真研究

    刘楠霍柏琦童大鹏纪若冰...
    108-115页
    查看更多>>摘要：利用一维仿真软件GT-Power建立大功率船用柴油机稳态模型,在此基础上对系统进行改进,增加高压气瓶、管路、空气分配器、起动空气阀模块,构建基于压缩空气分配器起动的柴油机起动过程瞬态模型,并试验验证2种模型的准确性.系统分析了环境压力、滑油温度和起动系统参数等对柴油机起动过程性能的影响,结果表明,该压缩空气系统驱动柴油机起动时间为2.6 s,能够实现连续6次起动,满足柴油机起动性能要求;选取压缩空气压力为30 bar、气瓶容积为350 L、空气管路直径为36 mm、供气起始角为-5℃A能够有效提高柴油机起动性能;从100％负载突加突卸计算结果来看,该柴油机瞬态调速率达到4.67％,不超过5％的指标要求,转速恢复到额定转速±2％的恢复时间增加至0.57 s,满足指标要求.

    压缩空气起动柴油机瞬态调速特性GT-Power

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    舰船波纹管补偿装置等效仿真方法研究

    马俊代路柳勇吴牧云...
    116-120页
    查看更多>>摘要：波纹管补偿装置的应力分析是进行波纹管设计和寿命评估的重要研究手段.为简化波纹管仿真模型,提高仿真效率,研究了S型波纹管单波简化模型和对称简化模型在内压和弯曲载荷下的有限元仿真技术,提出模型简化方式、载荷施加方法.与整体模型仿真结果对比,采用单波简化模型和对称简化模型进行波纹管内压和弯曲载荷计算,可给出一致的仿真解,最大应力误差不超过1％,满足仿真分析需求.在进行S型波纹管受压和弯曲载荷下的仿真时,可充分利用波纹段波段的对称性和波形的对称性,使用单波简化模型和对称简化模型,提高计算效率,并可保证计算精度.

    波纹管仿真分析简化模型

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