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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。
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    头部喷气对跨介质航行体入水过程载荷特性的影响

    彭睿哲冯和英向敏彭叶辉...
    59-66页
    查看更多>>摘要：跨介质航行体入水瞬间会受到巨大的冲击载荷,极易导致结构破坏甚至内部器件失灵.为发展有效的降载方法,本文基于VOF(Volume of Fluid)多相流模型,研究头部喷气航行体入水过程的载荷特性和流体动力特性,分析喷气压力、喷气高度对降载效果的影响,并探索头部喷气降载方法有效性的入水速度范围.研究结果表明,头部喷气使自由液面下凹形成空腔,并能极大地降低航行体所受阻力和冲击力,延缓了航行体撞水时间,从而实现冲击载荷控制;喷气压力和喷气高度对入水空泡形态及冲击压力峰值的影响都不大,合理的选择既能达到降载效果又能节约喷气量;入水速度为50 m/s时,降载量高达76.51％,但当入水速度为300 m/s时,降载量仅为39.92％.因此,针对高亚声速跨介质入水问题,需进一步探索主被动相结合的复合降载方法.

    跨介质航行体入水过程冲击载荷头部喷气流动特性

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    基于计算机辅助的船舶复杂曲面结构设计

    杨维
    67-70页
    查看更多>>摘要：本文研究计算机辅助技术在船舶复杂曲面结构设计中的应用,分析复杂曲面结构设计的特点,阐述复杂曲面结构设计的流程,重点研究基于计算机辅助的曲面展开技术,对比B样条方法和NURBS法在复杂曲线和曲面表达中的应用效果,提出一种自适应网格优化算法的实现方法,并和传统网格划分进行对比.结果表明,自适应网格划分加强了复杂曲面结构的细节表达,有效降低了结构的设计误差.

    复杂曲面计算机辅助自适应网格划分NURBS

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    模块尺度效应对多浮体结构连接器载荷的影响特征分析

    王朝阳李延巍任年鑫
    71-76页
    查看更多>>摘要：连接器是模块化多浮体结构至关重要且最易受损的关键构件.结合模块化多浮体结构的尺度选择和连接器安全稳定的需求,基于三维非线性势流理论,考虑多体水动力耦合效应及连接器机械耦合效应,构建代表性三模块浮体结构耦合时域分析模型,重点研究典型海况下模块化多浮体结构尺度效应对连接器载荷的影响特征,揭示模块尺度效应对连接器载荷及各模块动力响应的影响机理.结果表明,大波浪周期的海况下,相同吃水下,模块连接器荷载的增大比例与模块尺度改变近似线性关系,为对应尺度模块的排水量之比;小波浪周期的海况下,相同排水下,大尺度小吃水模块的纵荡运动和连接器纵向受力更优.考虑目前船坞建造能力和各尺度模块水动力响应特征,建议尽量选用尺度较大的模块(如40 m×40m),为模块化多浮体结构的优化设计提供借鉴.

    模块化多浮体模块尺度效应水动力耦合连接器机械耦合连接器载荷

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    混合遗传算法下欠驱动船舶航向保持控制方法

    阳熠恒王志博
    77-81页
    查看更多>>摘要：欠驱动船舶容易受到风、浪、洋流等外部环境因素的影响,导致航向偏离、船体摇晃,航行安全风险增加,为提高其在各种海况下的稳定性和安全性,提出混合遗传算法下欠驱动船舶航向保持控制方法.构建欠驱动船舶数学模型描述其动态行为,设计包含跟踪微分器和分数阶滑膜控制器的航行保持控制器,生成期望航向的平滑过渡过程,为后者提供航向角速度和角加速度信号.以航向误差作为其输入控制量,通过设计的分数阶滑膜面和控制律实现期望航向追踪,采用混合遗传算法优化控制器参数,提高航向跟踪效果.实验结果表明:该方法可实现不同海况下船舶航向保持控制,控制效率高、航向控制超调量小.

    混合遗传算法欠驱动船舶航向保持控制期望航向控制律

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    基于模式识别的舰船机械电子设备故障自动监测

    周丹熊建华李柯
    82-85页
    查看更多>>摘要：舰船机械电子设备故障数据量较为庞大,且模式复杂多样,为满足其复杂性的要求,提出基于模式识别的舰船机械电子设备故障自动监测方法,采集舰船机械电子设备运行中的温度、压力、振动等数据作为故障监测的原始数据,计算数据间的相似系数和欧氏距离,结合K均值算法实现数据聚类处理.通过小波包算法对聚类后的数据进行特征提取,将其输入到卷积神经网络中,通过对监测模型进行训练,最终实现对舰船机械电子设备故障自动监测.通过实验分析,该方法与相关人员进行监测的故障情况高度一致,在不同故障类型监测的时间均能够保持在5 ms以内,具有较高的监测效率和监测精准度.

    模式识别舰船机械电子设备故障监测K均值算法小波包算法卷积神经网络

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    船舶推进电机预测磁链控制研究

    吴启洋徐合力
    86-92页
    查看更多>>摘要：为解决船舶推进电机传统预测控制中涉及的权重系数的整定和优化问题,以及推进电机在预测控制下的无速度传感器问题,提出使用自适应预测磁链控制.首先分析预测转矩控制的控制性能和原理,并将改控制方式中的以控制磁链和转矩为目的转化为对等效定子磁链的控制,从而形成预测磁链控制;同时引入自适应控制算法以实现电机的无速度传感器控制;最后对推进电机的传统控制方式和自适应预测磁链控制进行仿真对比研究.预测磁链控制可以成功消除对权重系数的整定工作及其影响,且有着很好的启动性能、减少了谐波分量、降低了磁链和转矩脉动.同时,自适应控制算法对各个工况的转速观测精度都很高.自适应预测磁链控制对异步电机有着优良的控制效果,且具有很好的稳态特性和鲁棒性,可提高船舶推进电机的控制性能.

    预测控制自适应算法船舶推进电机

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    基于稳态有限元法的组合式活塞疲劳寿命分析

    贺玉海孙博洋王勤鹏
    93-101页
    查看更多>>摘要：活塞作为柴油机关键部件之一,通过台架试验评估其使用寿命成本昂贵,因此为分析某型号国产研制改进后的柴油机活塞在热-机负荷作用下的疲劳寿命,以该V型增压柴油机的活塞为研究对象,建立活塞连杆机构装配体有限元模型,计算了活塞在热载荷下的温度分布和热-机耦合作用下的应力分布.在此基础上,将实测的柴油机p-φ示功图进行ASCII转码后作为疲劳载荷,采用名义应力法计算出活塞在4种典型存活率要求下的疲劳寿命.计算结果表明,由于活塞头部工作环境恶劣、头部和裙部的接触面受螺栓预紧力挤压,使得活塞的短寿命区出现在燃烧室侧壁面与活塞裙顶部截面突变处;活塞裙部疲劳寿命满足厂商设计使用寿命45 000 h,活塞头部仅在特定存活率下满足设计使用寿命45 000 h.

    活塞热机耦合疲劳寿命nCode

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    基于高斯过程回归模型对一回路泄漏率的预测

    魏淋东赵新文朱康
    102-106页
    查看更多>>摘要：工况的剧烈变化可能导致一回路系统中法兰连接部位、泵的密封面等处发生泄漏.针对准确的泄漏物理模型很难建立的实际情况,在对不可测的温度应力参数进行正态随机游走的基础上,以高斯过程回归模型为替代模型对一回路泄露率进行预测,并对替代模型的不确定性进行定量分析.结果表明,高斯过程回归模型能够方便地实现对替代模型的不确定性评估,并且在小样本容量的情况下,能够实现对一回路泄漏率较准确的预测.

    高斯过程回归模型替代模型的不确定性正态随机游走一回路泄漏率

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    基于超级电容储能的汽轮发电系统频差功率协调控制

    王岩栾永军段建东王露霄...
    107-113页
    查看更多>>摘要：由于孤岛运行的汽轮发电系统输出功率调节响应较慢,带脉冲功率负载会造成输出电能频率和电压较大的凹陷和超调,甚至导致系统不稳定.本文将超级电容储能应用于汽轮发电系统,组成汽轮机-超级电容混合发电系统.继而提出混合发电系统的频差功率协调控制方法.通过超级电容储能单元的高功率动态响应弥补汽轮机输出功率动态响应低的问题,使系统实时处于瞬时功率平衡状态,保证输出电能频率和电压的平稳,增强汽轮发电系统对脉冲功率负载的适应能力.最后建立仿真模型对所提控制算法的有效性进行验证.

    汽轮发电系统脉冲功率负载超级电容储能功率协调控制

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    水下航行器不同附体结构流场特性研究

    王梦豪杨智栋丁永乐
    114-118页
    查看更多>>摘要：水下航行器由于其功能多样性的需求,发展形成了各式各样的附体结构,这些附体结构在满足特定功能的同时可能会改变航行器的外流场特性.本文针对某水下航行器,采用数值计算方法分析附体结构对于航行器的阻力影响,在此基础上设计几种导流型附体结构,获得各个附体结构的减阻效果,其中最优方案阻力降低达19.7％,通过可视化手段分析其流场的压力、速度以及三维涡结构分布.通过上述研究工作,明确了水下航行器附体结构外流场特性,为航行器附体结构的设计与优化提供了有益参考.

    水下航行器附体结构数值计算流场特性

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