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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

    船舶典型舱室异常振动噪声诊断与控制

    刘媛刘赟叶林昌王烨...
    1-6页
    查看更多>>摘要：针对某船舱室振动噪声异常问题进行故障诊断,通过实船测试分析,发现出现异常的主要原因是局部结构共振和风机出风口噪声.基于分析结果和工程实际情况,提出振动噪声优化方案,采用数值仿真方法评估了甲板振动响应的优化效果,利用经验公式估算了舱室内噪声优化效果,进一步开展了实船测试验证.测试结果表明:甲板振动速度由5 mm/s降至1.33 mm/s,符合限值2 mm/s的要求;改造后舱室总声压级为43.4 dB(A),符合HAB+(MODU)标准45 dB(A)的限值要求,可见振动噪声控制优化方案达到了预期的控制效果.该研究可为船舶舱室异常振动噪声的诊断和识别提供参考,为振动噪声控制方案设计提供技术支撑.

    振动噪声控制振动噪声诊断舱室

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    强度非均匀性对环肋柱壳力学性能的影响

    纪涵朱时洋李光明魏建辉...
    7-14页
    查看更多>>摘要：研究钢板厚度截面上屈服强度非均匀性对环肋圆柱壳结构静压强度、极限承载能力的影响,提出相应的分析评估方法.基于板壳的单向拉压和纯弯曲模型,建立钢板厚度方向上屈服强度非均匀分布的等效屈服强度计算公式,并通过试验与仿真验证等效屈服强度计算公式的准确性;采用5种不同的计算方法,分析板材屈服强度非均匀性对典型尺寸环肋圆柱壳结构极限承载能力的影响.结果表明,基于拉压等效屈服强度的结构强度、极限承载能力计算方法能够用于评估板材屈服强度非均匀性对环肋圆柱壳结构静压力学性能的影响分析.板材心部屈服强度降低11％,会导致环肋圆柱壳结构总体失稳极限承载能力降低1.6％,局部失稳极限承载能力降低1.8％.

    环肋圆柱壳钢板性能非均匀性等效屈服强度极限承载能力

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    水下爆炸气泡脉动冲击舰船响应模型验证与确认方法研究

    徐嘉启陈高杰
    15-23页
    查看更多>>摘要：在舰船结构毁伤数值仿真模型和算法走向工程应用前,其合理性和有效性必须得到准确的验证与确认.本文借鉴近年来计算结构力学、计算流体力学等相关领域数值仿真模型算法的验证与确认概念、规范、策略、方法,以舰船受水下爆炸作用的响应模型建立与仿真为例,提出远场水下爆炸作用下舰船结构响应仿真的验证与确认方法和典型流程.水下远场爆炸Geers-Hunter气泡模型、模态展开法、逐步法、二维船体梁有限元的程序经过验证与分层确认,仿真模型对船体鞭状响应的应变和弯矩仿真结果与试验结果综合误差因子在0.25以内,该程序对水下远场爆炸脉动压力作用的船体响应预报结果可信.相关流程与基本方法对其他水下爆炸工况下舰船结构毁伤数值仿真模型的验证与确认也有一定借鉴意义.

    水下爆炸远场舰船结构响应

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    计及结构实际应力状态的模型降阶技术研究

    昝一鸣孔祥韶王卓王一雯...
    24-32页
    查看更多>>摘要：为解决目前降阶模型缺乏精确性及可交互性问题,提出一种计及结构实际应力状态的模型降阶及修正技术.基于本征正交分解方法创建由载荷-模态系数映射及基底向量组成的变截面梁结构降阶模型,通过试验测点响应数据求解结构实际应力状态下的模态系数进行映射更新,迭代选取最优映射以实现降阶模型的修正,并经由静载及动载试验对修正后的降阶模型进行对比验证.相较传统模型降阶方法,计及实际应力状态的降阶模型在垂弯静载试验中精度优化52.13％,在波浪载荷动载试验中精度优化86.98％,且在保证精度同时提升了 84.81％计算效率,为数字孪生中物理和虚拟空间的交互提出一种新的解决思路,进一步满足孪生体结构状态实时性,精确性及可交互性的需求,为实际船舶结构数字孪生体的构建提供技术支撑.

    数字孪生降阶模型本征正交分解

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    基于NURBS曲面的船舶主体三维造型建模研究

    宁晓蕾宫凡舒
    33-36页
    查看更多>>摘要：针对船舶主体曲面过于复杂、难以精细表达轮廓与外形的问题,研究NURBS曲面的船舶主体三维造型建模方法.对船舶主体的曲面型值点进行坐标转换处理,将船舶主体的二维平面坐标映射至三维坐标系.利用转换后的曲面型值点,创建船舶主体基准面,生成船舶主体型线.利用船舶主体造型控制点与对应的权因子,确定船舶主体的NURBS曲面.利用船舶主体NURBS曲面控制点,构成3次B样条曲线.通过NURBS曲线反求方法,使曲线分段连接点与B样条曲线定义域内的节点对应,完成船舶主体三维造型模型的构建.实验结果表明,该方法能够有效建立船舶主体三维造型模型,满足船舶设计与性能分析的需求.

    NURBS曲面船舶主体三维造型型值点基准面控制点

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    基于速度势场的动态船舶避碰路径建模

    孙建明陈大伟王仁强孟洋然...
    37-41页
    查看更多>>摘要：为解决运动体主动改向进行避碰的问题,提出带有速度势场的无人自主船舶避碰动态路径规划方法.针对船舶的MMG模型,进行螺旋桨的增益和控制舵增益假设.引入人工势场算法,将无人船与障碍物和无人船与目标点间的相对速度融入到势场中,构建距离-速度势场模型.结合动、静态障碍物共存的复杂多变水域条件,对无人自主船舶避碰动态路径规划进行实验.由实验结果可知,该模型解决以距离为要素构建的人工势场法不能使运动体主动改向进行避碰的问题,且无人自主船舶能以主动改变航向的方式快速地避离障碍物.

    避碰动态路径规划速度势场

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    浅水狭窄航道船舶航行水动力性能研究

    徐浩然汪皓谢洁王丽铮...
    42-48页
    查看更多>>摘要：为了准确预测大型船舶在浅水狭窄区域航行规律,应用CFD计算方法,基于STAR-CCM+软件,通过求解RANS方程,明确仿真要素,构建仿真模型,对航行船舶建立水动力模型进行数值模拟,得出不同航道宽度和水深下船舶阻力和下沉量随航速的变化情况,为验证数值模拟的准确性,将软件模拟计算结果与船模试验结果进行对比.研究结果表明,模拟船舶阻力与下沉量计算结果与船模试验数据吻合良好,误差控制在7％以内,在STAR-CCM+平台上模拟计算方法可以快速和准确地预测船舶水动力性能及航行规律,为后续通航隧道的设计提供理论支持和参考;保证STAR-CCM+模拟算例精确度的前提下,试验得出不同航速下不同航道水深和航道宽度对船舶航行的影响,提出船舶通过该水域安全航速范围.

    STAR-CCM+船舶阻力下沉量数值模拟

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    吃水及压载对双层圆柱壳声振特性影响研究

    徐尧刘彦森张雯黎胜...
    49-56页
    查看更多>>摘要：使用有限元方法建立不同吃水及压载下的有限长双层圆柱壳振动声辐射模型.考虑重力与浮力平衡,将压载分为固定压载以及压载水两部分,计算了圆柱壳结构的均方振速级、声功率级以及远场声压级指向性,揭示吃水及压载等因素对其声振特性的影响规律.研究结果表明,在低频段吃水对于圆柱壳的振动及声功率的影响较大,在高频段时对振动无明显影响,但声功率随着吃水的增大而增大;压载及环形流体有助于高频段的减振降噪,压载的分布对结构的声振特性有较大影响.

    双层圆柱壳吃水压载振动声辐射

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    一种拖曳系统流固耦合计算方法

    黄帅瑜王志博
    57-63页
    查看更多>>摘要：海洋拖曳系统是一种经典的流固耦合系统.然而,拖曳系统通常是根据实验数据确定的恒定阻力系数进行动态模拟.为了改进这种选取固定的经验阻力系数模拟方法,本文将莫里森方程应用于节点位置有限元,将改进的节点位置有限元法(NPFEM)与雷诺数平均N-S(RANS)方法相结合,用于预测雷诺数范围内沿缆索的水动力,通过计算获得的水动力,对NPFEM进行流体动力学插值.结果表明,该方法得到的模拟结果与实验的结果更加吻合,更好地模拟拖缆的真实运动情况.该FSI方法揭示了拖曳系统周围真实的强流体动力学确定的缆索动力学和涡流结构引起的振动.

    拖曳系统节点位置有限元雷诺平均方程边界层分离流固耦合

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    底厚粒径比对于烧结微通道沸腾换热性能的影响

    冯磊张东辉徐健黄俊...
    64-71页
    查看更多>>摘要：船舶电子器件的散热问题近年备受关注,微通道沸腾换热是一种高效冷却方式.本文针对烧结并联微通道,以去离子水为工质,研究了底厚粒径比效应对沸腾换热性能的影响.微通道采用30 μm和90 μm粒径2种树枝型铜粉烧结而成,其烧结底层厚度从100～1000 μm变化.研究发现:对于每种粒径,存在较优的底厚范围,较优的底厚可大大抑制压力和温度脉动,沸腾换热效果达到最佳,这意味着烧结微通道存在最佳底厚粒径比范围.粒径效应也会发挥独立的作用,90 μm系列样品较30 μm系列性能更佳.压力脉动和可视化观察表明:过大或过小底厚样品常出现大面积干涸和很大的温度和压力波动,易造成爆炸沸腾和供液的严重不畅,而较优的底厚可大大抑制压力和温度脉动,沸腾换热效果达到最佳.烧结微通道最佳的底厚粒径比范围为3.0～7.0.

    烧结微通道底厚粒径比流动沸腾压力脉动

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