水面舰船的冲击环境与相关参数分析

对水面舰船的冲击环境研究是考核舰船生命力问题的重要组成部分.结合大型有限元动力分析软件ANSYS/LS-DYNA对某3种不同的排水量、不同类型的水面舰船进行了数值实验研究,分析了不同水下非接触爆炸时,水面舰船船底结构冲击加速度峰值随排水量等参数变化的趋势,为水面舰船生命力评估提供了一种便捷的输入冲击环境.通过数据分析表明:水面舰船底部冲击加速度峰值与排水量、水线面有效承载面积.药包重量、爆心距船体外表面最短距离等参数有关.在对水面舰船冲击环境进行数值分析时,可以参照水面舰船的相关参数合理给出加速度的变化趋势,为舰船抗爆抗冲击分析提供一定的基础.     

反舰导弹攻击舰船舷侧防护结构过程数值仿真

半穿甲内爆式反舰导弹战斗部对舰船的攻击过程中使用了穿甲效应、爆炸破片效应和爆炸冲击波效应.在研究舰船结构在这种战斗部攻击下的响应和破损时应考虑此3种效应的耦合作用,而目前在这方面只有单独考虑某一效应的研究.该文将一种基于FCT算法的高精度爆炸流体动力学程序与LS DYNA动力学有限元软件相连接,同时考虑了穿甲、爆炸破片和爆炸冲击波的耦合作用,对半穿甲内爆式反舰导弹攻击下舰船舷侧防护结构的响应与破损全过程进行了数值模拟仿真.结果表明该数值仿真方法行之有效.     

结构参数变化对双层圆柱壳冲击响应的影响

为了研究潜艇结构在水下爆炸作用下的响应特点和潜艇结构参数变化对其冲击响应的影响,该文在大型有限元计算软件ANSYS/LS-DYNA环境中仿照潜艇结构设计了一个双层圆柱壳体,并对其在相同冲击因子、不同结构参数下的冲击环境进行仿真.以冲击加速度为主要数据,分析了改变内壳板厚、外壳板厚、肋骨尺寸、肋骨间距等结构参数对冲击响应的影响.通过引入各种无量纲化结构参数,得到了双层圆柱壳结构有利于抗冲击的结构参数取值范围,对潜艇抗冲击设计有参考价值.     

水下爆炸条件舰船舱段局部强度仿真试验研究

以某舰船为例进行水下非接触爆炸数值仿真试验,通过典型舱段局部强度仿真试验考核舰船结构的抗爆抗冲击能力。采用Geers and Hunter模型计算水下爆炸载荷的冲击波压力,并且在考虑流固耦合问题的基础上,采用ABAQUS软件中的结构计算模块计算船体结构响应,对舰船局部强度校核评估。在不同舱段结构位置进行了不同冲击因子的水下爆炸数值试验,得到了主要船体舱段结构的动响应,并对舰船舱段结构局部强度进行抗冲击评估。仿真试验结果对于开展舰船结构局部强度的抗冲击评估具有重要意义。     

船艇

中国船舶重工集团公司７０２所无锡东方高速艇发展有限公司设计、制造的ＤＦ—７８０型引航艇是用于领航国外船舶进出海港、同时兼作水面管理作业的一型交通用艇。该艇船体材料采用玻璃钢增强纤维，其结构强度安全坚固。该艇采用深Ｖ形滑型艇型，具有较低的静水阻力，在波浪中行驶能明显减轻波浪对艇底的拍击。该艇干舷和稳性满足《海船法定检验技术规则》的有关要求。该艇平时悬挂存放在母船上，引航时将艇吊放至江河中。根据其舷侧经常与大船相碰撞的工况特点，船体结构采用纵骨架式结构，全艇舷侧每肋位处均设有肋骨，在首尾吊艇架安装区…     

大型水面舰船防护水舱内爆炸的数值模拟

随着反舰武器的发展大型水面舰船舷侧多层防护结构受到更严酷的考验.反舰武器战斗部有可能进入原本设计用来阻拦爆炸破片的水舱内爆炸.针对这种情况,采用MSC.Dytran中的一般耦合计算方法对水舱和空舱内爆炸流场及其对舱壁结构造成的变形与破损进行了数值模拟与分析.     

复合材料L型节点强度直接计算模型研究

L型节点作为复合材料船体结构中常见的连接结构,主要用于甲板与舷侧的连接,其结构强度与复合材料船体结构强度直接相关。针对L型节点强度校核试验周期长、成本高等问题,提出一个可用于L型节点强度校核的直接计算模型。首先参考相关的船体结构计算规范确定计算模型的尺寸范围,其次通过有限元分析结合规范要求确定2种工况下计算模型的边界条件,最后以蔡-吴失效准则的状态变量值作为参考值,选取合适强度校核标准用于对L型节点强度进行快速校核,得到一个L型节点直接计算模型,为后续L型节点在复合材料船体结构中的应用提供参考依据。     

应力参数对圆柱壳声辐射影响的初探

对加筋圆柱壳由于肋骨数目改变所引起的结构应力参数变化对辐射噪声的影响进行了探索．运用Ansys软件建立不同结构参数的加筋圆柱壳有限元模型，计算了模型在激振力作用下的耦合振动响应，提取结构表面的位移，在Sysnoise软件中计算各种声学物理量．得到了各工况下模型在水下受激振动时的结构表面速度、水中辐射声压和辐射声功率等分布规律．找出了肋骨数目改变引起的结构应力参数与加筋圆柱壳振动和结构声辐射之间的关系，对舱段结构振动与噪声的控制有重要的参考意义．     

多层板壳结构在水下接触爆炸载荷作用下的试验研究

对多层板壳结构在3种不同装药量进行了水下接触爆炸试验,对试验模型所产生的结构变形、破口尺寸、破口形状及试验模型典型部位的动态响应情况进行了观测与分析.验证了试验之前的理论分析和数值仿真的正确性和合理性,即在不同装药量下分别破坏1层、2层及3层靶板.同时探讨了有无水下防御结构的利弊及防护效果,这对于舰船舷侧防护结构在水下接触爆炸载倚作用下的防护机理研究具有参考意义.     

水下爆炸冲击载荷作用下潜艇冲击环境仿真研究

以某潜艇的基本结构图为基础,建立三维有限元模型,对潜艇结构的冲击环境进行数值实验研究.潜艇的冲击环境是考核潜艇生命力问题的关键.文中利用大型结构分析软件ANSYS/LS-DYNA计算了艇体在不同的炸药当量、不同的起爆位置时的冲击环境,分析了潜艇艇体结构在不同的工况下的冲击响应.通过对潜艇在遭受典型武器攻击后的冲击环境和冲击因子的研究,给出了加速度峰值在潜艇不同部位的分布规律.数据分析表明:潜艇结构的冲击响应峰值在潜艇的不同部位有着不同的趋势,非耐压壳体和耐压壳体之间的各类液舱起到了相当于防爆水舱的作用,使潜艇的冲击环境得到了改善.这对潜艇的抗爆抗冲击性能研究具有一定的参考价值.     

基于STAR-CCM+的发电机组流场对比分析及结构优化

文章以康明斯6C柴油发电机组(机组型号S688CCS)为研究对象,采用STAR-CCM+分析软件对该发电机组常规型和静音型的整机流场进行分析,对比研究该发电机组2种类型流场的差异性。模拟结果表明:该机组静音型的冷却风总量低于其常规型机组,且散热器处冷却风也低于常规型机组,不利于机组散热。依据流场对比分析的结果,采用单一变量控制方法,对静音型机组的风扇罩、消音材料及附近结构、进气格栅等结构进行改进,优化了流场分布特性,从而提出了相应的结构优化方案。优化后静音型机组散热器的风量较初始结构下的散热器风量提升44.33%,冷却风总量高于常规型机组,提升比例较大。研究结果可为发电机组冷却风道的设计提供相应的理论依据。     

某舰用雷达天线及天线座结构系统动力设计

按动力设计思想，对某舰用雷达天线及天线座结构系统进行模态分析，根据结构固有频率和振型分析，采取适当措施改进设计，满足了设计指标要求     

复合双渗储层中压力分布的求解分析

针对定压外边界的复合双渗储层模型,研究了变流率问题的无因次压力分布的Laplace空间解,并简要地引导了相应的应用,是对试井分析理论的一种完善,对相应的试井分析软件的研制更具有深远的应用价值,对油藏数值模拟方法也具有指导意义.     

双层壳结构抗冲击性能仿真研究

对潜艇结构冲击响应(加速度)的分析可以评价结构的抗冲击能力并为提高结构抗冲击性能提供依据.以某潜艇的结构和型线为基础,利用大型有限元计算软件ANSYS/LS DYNA计算了双层壳结构在改变外层壳体(简称外壳)及内层壳体(简称内壳)的厚度时的冲击环境,分析了双层壳结构在不同工况下的冲击响应,讨论了外壳和内壳对双层壳结构冲击环境的影响.通过数据分析表明:在改变外壳及内壳板厚的情况下,外壳及内壳的冲击响应(加速度)近似服从威布尔分布,内部结构的冲击响应近似服从正态分布;在同一冲击因子下,改变外壳板厚和内壳板厚对结构各部分的冲击响应影响不同.这对于潜艇的抗爆炸抗冲击分析及合理的结构形式具有重要意义.     

舰船尾部结构对直升机操作区流场的影响

为研究舰船尾部结构对流场环境的影响,以典型护卫舰简化模型SFS1为对象,选用通用软件ANSYS ICEM划分结构化网格并用ANSYS FLUENT标准k-ε湍流模型模拟了机库门开闭不同状态、不同机库高度及不同飞行甲板长度等特征结构的变化对直升机操作区气流场的影响.通过分析流场中的速度、压力等物理量,对比了不同工况下的流场环境.对比结果显示,机库高度越低、飞行甲板长度越长舰载机操作区的流场环境越好,机库门半开时流场环境较机库门关闭和全开状态时差,但是机库门关闭和全开两种状态相比没有明显的优劣之分.这可为在役舰船的改造和再建舰船的优化设计提供理论依据和数据支持,进而有效改善舰载机起降时的流场环境,提高海军指挥直升机进行安全着舰的能力.     

输电塔单双角钢过渡节点计算方法

为有效提高结构承载性能,在输电塔单肢角钢主材的下部采用组合双角钢的方法,依托输电线路实际工程,选取输电塔中5个典型的单双角钢过渡节点,利用ABAQUS软件建立精细化有限元模型,通过数值模拟分析过渡节点的传力机理和承载力特性,开展不同偏心距的过渡节点受力分析,提出考虑弯矩调整系数和弯矩强化系数为主要控制参数的水平板厚度计...     

双发射结构磁谐振式无线电能传输系统传输特性研究

基于电路理论,建立了双发射结构磁谐振式无线电能传输（WPT）系统的等效互感模型。与单发射结构相比,双发射结构可以提高负载接收功率和传输效率,而且随着发射线圈与接收线圈之间耦合系数的降低,双发射结构的优势更加明显。结合数值仿真试验,对比得出当两种结构的接收线圈发生横向偏移与角度偏转时,负载功率和传输效率的比值分别可达2.8和1.39以上,验证了理论分析的正确性。最后,进一步分析了两种结构在欠耦合、临界耦合、过耦合3种区域的传输效率,发现双发射结构可以增加系统的纵向传输距离,且在临界耦合区域内可以有效扩大系统的横向传输范围。     

管网方法在双层壁冷却结构设计中的应用

为快捷有效地计算涡轮叶片双层壁复合冷却结构的冷却特性,将一套适用于气冷叶片换热模拟的管网耦合算法应用于所设计的双层壁内冷叶片上.结合冷却流路的一维管道网络算法以及壁面单元与对应外流场网格间的插值过程,形成HIT3D-Coolnet管网耦合程序,并参考有测量数据的涡轮叶片算例验证其模拟有效性.针对新型的双层壁冷却结构,在已有叶型的基础上初步构建3种配气方式的复合冷却方案.用HIT3D-Coolnet快速得到叶片外壁温度信息以甄选初始方案,借助全三维数值模拟分析初选方案双层壁结构内的流动特性,并据此采取措施改善初始设计.流场分析表明,导入腔内的冷却空气冲击腔壁,并在腔室空间内形成特定的旋涡结构,有效地强化了内部对流换热.在合理的冷气分配下,双层壁冷却技术可获得较好的冷却效果.     

基于ANSYS软件平板网架结构的模态分析

将平板网架结构简化为多质点的弹性体系,利用大型数值仿真计算软件ANSYS对其进行模态分析.笔者介绍了平板网架结构ANSYS分析的子空间迭代法,并对动力模型进行模态分析后,得到了主振型结构在各个方向的动力特性.该结论对同类型平板网架结构的有限元分析具有一定的参考价值.     

加肋板式水室结构的有限元优化设计

利用ANSYS软件建立了加肋板式凝汽器水室的参数化模型，将有关结构参数变量指定为优化设计变量，以结构在已知工况下的应力和位移为状态变量，采用有限元数值方法，对加肋板式凝汽器水室进行了优化设计计算，得到了轻量化程度较高的设计参数，从而为实际生产设计部门进行优化结构、节省材料用量提供理论依据。