有限元方法分析BeTSSi-Ⅱ标准潜艇模型低频目标强度
40m游艇船艏砰击压力有限元分析的开题报告
40m游艇船艏砰击压力有限元分析的开题报告
题目：40m游艇船艏砰击压力有限元分析的开题报告
研究背景：
游艇在水上运动中，常常受到外界环境的影响，如波浪、风力等因素。
当游艇在海浪较大的情况下行驶时，船艏会受到较大的砰击压力。
如果游艇的船体设计不合理或强度不足，就可能导致船体的损坏或者从
而对船员和乘客的安全构成威胁。
因此，对游艇船艏在砰击压力下的强
度进行有限元分析具有重要意义。
研究内容：
本文以一艘40m游艇为研究对象，对其进行船艏砰击压力的有限元分析。
具体研究内容包括以下几个方面：
1. 对40m游艇的建模，包括建立模型、选取材料和确定边界条件等。
2. 在ANSYS软件平台上进行有限元分析，对船艏在砰击压力下的应力和变形情况进行仿真计算。
3. 对模拟结果进行分析，评估游艇船艏的强度和稳定性。
4. 在分析的基础上，提出优化建议，以提高游艇的强度和稳定性。
研究意义：
本文的研究对于提高游艇安全、优化游艇设计具有重要的意义。
目前，游艇产业正处于一个快速发展的阶段，而游艇的安全性是游艇产业
发展的关键因素之一。
本文通过对船艏在砰击压力下的有限元分析，可
以为游艇设计、制造和航行过程中的安全提供理论依据和技术支持。
关键词: 游艇, 有限元分析, 砰击压力, 强度, 安全。
敷设声学覆盖层的标准潜艇低频目标强度分析
敷设声学覆盖层的标准潜艇低频目标强度分析冯雪磊，葛锡云，成 月，魏柠阳(中国船舶科学研究中心 深海载人装备国家重点实验室，江苏 无锡 214082)摘要: 敷设声学覆盖层可以吸收入射声波并降低辐射噪声，是声隐身的常用手段。
采用耦合有限元方法分析敷设声学覆盖层的标准潜艇收发合置低频目标强度，包括单壳体模型和双壳体模型。
首先，建立声-壳-结构耦合有限元模型，并验证了模型的准确性。
其次，分析了单壳体标准潜艇的目标强度，结果表明敷设声学覆盖层可以改变目标强度曲线的起伏特性，在某些频率点或入射角度，敷设声学覆盖层时的目标强度甚至比未敷设时更大。
此外统计表明，敷设声学覆盖层可以略微降低平均目标强度。
最后，分析了双壳体标准潜艇的目标强度，结果表明外壳敷设声学覆盖层可以改变目标强度曲线的起伏特性并且略微降低平均目标强度，而在此基础上再增加内壳声学覆盖层则几乎没有效果。
关键词：标准潜艇；声学覆盖层；目标强度；耦合有限元中图分类号：TB566 文献标识码：A文章编号： 1672 – 7649(2019)07 – 0020 – 05 doi：10.3404/j.issn.1672 – 7649.2019.07.004Low-frequency target strength analysis of benchmark submarine with acoustic coatingFENG Xue-lei, GE Xi-yun, CHENG Yue, WEI Ning-yang(State Key Laboratory of Deep-Sea Manned Vehicles, China Ship Scientific Research Center, Wuxi 214082, China)Abstract: Acoustic coating absorbs incident waves and reduces radiated noise, and is one the most commonly used methods for acoustic stealth. Therefore, the monostatic low-frequency target strength of benchmark submarine with acoustic coating is analyzed. First, the acoustic-shell-structure coupling finite element model is established and validated. Second, the target strength of single-hull benchmark submarine is analyzed. The results indicate that acoustic coating changes the peaks and notches of the target-strength curves. At some particular frequencies and incident angles, the target strength with acous-tic coating is greater than that without acoustic coating. Statistically, acoustic coating reduces the average target strength slightly. Third, the target strength of double-hull benchmark submarine is analyzed. The acoustic coating in the external hull changes the peaks and notches of the target-strength curves and reduces the average target strength slightly. However, addi-tional acoustic coating in the internal hull has little effect.Key words: benchmark submarine；acoustic coating；target strength；coupling finite element method0 引 言声学覆盖层广泛运用于潜艇等水下平台，敷设的声学覆盖层可吸收入射声波，降低潜艇目标强度，提高潜艇声隐身性[1]。
单点悬挂式结构物水动力性能和结构强度分析
示范项目（FZHJ05） 作者简介：张涵，女，1998 年生。2020 年毕业于集美大学船舶与海洋工程专业，现主要从事船舶结构力学研究。 通信作者：扈喆，男，教授，1988 年生。2015 年毕业于上海交通大学船舶与海洋工程专业，现主要从事船舶与海洋工程水
动力性能研究。
30
船舶与海洋工程 2021 年第 3 期
由于悬挂式结构物通常需长时间在海上作业，故保证其具有良好的抗风浪性能和结构强度尤为重要。 目前工程上常采用三维势流理论分析船舶和浮式结构物的水动力性能。例如：王红芳[1]基于三维势流理论 对某船舶波浪载荷进行了长期预报；韩旭亮等[2]基于时域三维势流理论建立了波浪中多浮体作业系统耦合 运动数学模型，计算了运输船靠近 Spar 平台安装作业时的运动响应；青兆熹等[3]基于频域三维线性势流理 论计算了浮式生产储油卸油装置（Float Production Storage and Offloading, FPSO）在规则波中压载、半载和 满载工况下的响应幅值算子，并对其运动、加速度和剖面关键载荷进行了短期预报；ZHU 等[4]采用三维频 域势流理论研究了各体间隙对多体浮式结构物波浪载荷的影响；KIM 等[5]基于时域三维势流理论，采用 Rankine 源方法计算了相邻多体结构物的运动响应。目前业界已对船舶和常规海洋结构物的水动力性能开 展大量研究，积累了丰富的经验，但对单点悬挂式海洋结构物的水动力性能开展的研究不多。
点 3 个方向的位移为 0；
z
2) 用刚度较大的弹簧代替悬挂点约束，在方程中添加附加刚度矩阵。 由于第 1 种方法增加了自由度个数，且不利于统一形式求解，故这里采
“海洋石油229”下水驳改造结构强度有限元计算
“海洋石油229”下水驳改造结构强度有限元计算赖明雁;史恭乾【摘要】在“海洋石油229”下水驳船重大改造中,采用舱段有限元方法对其船宽过渡区域进行总纵强度和横向强度的校核和分析,从而辅助规范计算,验证船宽过渡区域进行加强后的船体结构强度是满足规范要求的.这为下水驳船的后续改造设计任务提供可靠参考和实际经验.【期刊名称】《船舶设计通讯》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】7页(P25-31)【关键词】“海洋石油229”;舱段有限元;横向强度分析;结构强度【作者】赖明雁;史恭乾【作者单位】上海船舶研究设计院,上海201203;上海船舶研究设计院,上海201203【正文语种】中文【中图分类】U674.13+70 前言“海洋石油229”为中国海洋石油工程股份有限公司所拥有的一艘国内最大的专业导管架下水驳船（如图1所示），主要用以导管架的运输和下水，其最大下水能力为30 000 t，主要技术参数如下。
图1 “海洋石油229”下水驳为适应市场的变化，提高该船的竞争力，拟通过改变船舶型宽，使其具备组块浮托安装的能力。
本次改造分为以下两期工程完成。
第一期改造：为了增加船舶的组块浮托安装作业能力，经综合分析论证，将该船首部约100 m长度范围内的型宽由52.5 m削窄为42 m。
改造后的导管架下水能力为24 000 t，组块浮托安装能力为25 000 t。
第二期改造：为了满足特定安装工程的需要，需将导管架下水能力提升至33 000 t，浮托能力提升至35 000 t，经计算，需将尾部船宽增加到65 m。
二期改造后的总布置图见图2。
图2 “CNOOC229”下水驳改造后总布置图以上船体型宽的改造，给结构设计带来了极大的难题，如何保证船宽过渡区域的结构强度，如何保证船舶的总纵强度和局部强度，除采用规范计算外，还需运用有限元直接计算的方法对船体结构强度进行验证。
1 舱段有限元分析驳船改造后，船体变为非常规的“T”型形式，后半体的船体宽度为65 m，前半体的船体宽度为42 m，过渡区域的船体结构设计至关重要，需要特别考虑，避免船宽过渡区域由于应力集中而产生对船体的破坏。
深海载人潜水器载体框架结构设计与强度分析
中 国 造 船 SHIPBU ILD IN G O F CHIN A
V ol. 48 N o. 2( Serial N o. 177) J une 2007
深海载人潜水器载体框架结构设计与强度分析
黄建城, 胡 勇, 冷建兴
( 中国船舶科学研究中心, 江苏 无锡 214082)
≥11 12. 6
#/ % ≥26 35. 1
2. 2 结构型式的确定 在设计该深海载人潜水器之前, 国内并没有研制大深度载人潜水器的参考经验, 国外公开发表的相
关设计参考资料也极其稀少, 因而载体框架结构型式的确定必须采取循序渐进、不断完善的过程。这个 过程体现在以下三个方案选择过程中: 结构型式一( 空间斜拉杆式) 、结构型式二( 平面斜拉杆式) 和结构 型式三( 最终结构型式) , 如图 1 所示。 这三种结构型式的相同点是: 优先考虑了潜水器总布置和型线的约束; 采用单点布放回收方 式, 以减小潜水员在恶劣海况下装卸起吊缆绳的危险程度; 从单点起吊部位分别向艏部和艉部设置 斜拉杆件, 以保证载荷的有效传递和构件承载效率的提高; ! 采用纵骨架式结构, 以利于保证载体框架 的总纵弯曲强度; ∀ 艉部分段采用星形板架结构, 方便潜水器艉部四只十字型布置的推进器、四只X 型 布置的稳定翼及浮力块的安装固定。
载体框架的节点为多根构件的交汇焊接部位, 结构复杂, 且焊接操作的空间狭小, 氩弧焊接时应根 据具体的节点结构设计氩气保护拖罩以避免焊缝被氧化或氢脆。同时, 节点是构件与构件间传递力和力 矩的纽带, 往往也是结构应力集中的部位, 如果此处焊缝存在缺陷, 焊缝在循环载荷作用下将产生裂纹 并不断扩展而使结构受到破坏, 因此, 节点的设计是框架设计的重点, 也是框架设计的难点。
边界元方法分析收发分置Benchmark潜艇低频目标强度
０ 引 言
收 发 分 置 的双 基 地 声 呐 或 者 多基 地 声 呐 已成 国 内外现 代潜 艇 主动 声 呐技 术 的研 究热 点ｆ１七］。潜 艇 在 执 行探 测任 务 时 ，可 以释 放 一个 或 多个 无人 水 下 航 行 器（Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ，ｕｕｖ），组 成 收 发 分置 的双 基 地声 呐 或 多基地 声 呐 。收 发 分置 声 呐 除 了具 有主 动 声 呐高 效探 测 的优 势外 ，由于 ＵＵＶ 携 带 的主 动 声 呐 的发射 基地 远 离潜 艇本 体 ，还可 以
（，）］＝
ａＰ （ｒ）ｌｌ＋
Ｉ
ｌ ａｐ （ｒ）ｌｌ＋
（４）
（ｒ）ｌ ｃ（，）Ｐ（，）＝ （，）＋Ｍ［ｐ（，） ｌ Ｏｐ 锄
（１）
ｃ（，） 一 （，）一
其 中， 口为 系数 。式（４）即为 Ｂｕｒｔｏｎ—Ｍｉｌｌｅｒ方程 。
其中，，为点Ａ的位矢， 锄为法向偏导数。Ｃ（ｒ１ 当Ｉｍ（ａ）￣Ｏ时，式（４）存在唯一解【 ，一般取ａ＝ｊ／ｋ。
场 分布 ，因此对 于任 意 波数 ，ＣＢＩＥ和 ＨＢＩＥ有 且仅
１．１ 边 界元 方法 简述 本 节 简要 介绍 一 下边 界元 方法 。求解 收 发分 置
Ｂｅｎｃｈ ｍ ａｒｋ潜 艇 目标 强度 ，可 以归结 为外 部散 射 问
有 一个 相 同的解 ，这样 ＣＢＩＥ 和 ＨＢＩＥ 的适 当的线 性 组 合对 于 所 有 频 率 具 有 唯 一解 。取 式 （１）和 式 （３） 的线 性 组 合 ，并整 理可 得 ：
阻抗 来描 述 ，为 了简化 计算 ，本 文取 边 界条件 为 刚
硬 边 界 ，这也 是边 界 元方 法 的局 限性 。
基于设计波法的舰船整船有限元强度分析
第32卷第6期2010年6月舰 船 科 学 技 术S H I P SC I E NCE AND TEC HNOLOGY Vo.l 32,No .6Jun.,2010基于设计波法的舰船整船有限元强度分析肖桃云1,樊 佳1,梅国辉2,侯国祥1,陈 力1,张 聪1,胡1(1.华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉430074;2.中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064)摘 要: 基于谱分析法对舰船剖面波浪载荷进行长期预报并确定设计波参数。
利用有限元软件M SC .Pa tran建立了全船有限元模型,通过PCL 语言实现设计波波浪压力对船体湿表面有限元网格的自动加载。
对2个设计波下的整船有限元进行分析,结果表明:整船分析不仅能真实表现舰船整体总纵变形和应力水平,还能充分考虑局部载荷对结构响应的影响。
另外,基于三维水动力理论分析船体运动和剖面载荷进而确定设计波参数的过程,克服了传统经验公式估算载荷所导致的结果的不确定性和强度校核的不合理性。
关键词: 谱分析;设计波法;整船有限元分析;PCL 语言中图分类号: U661.42文献标识码: A文章编号: 1672-7649(2010)06-0014-06DO I :10 3404/j issn 1672-7649 2010 06 003Strengt h analysis of overall s hip FE M model based on design wave approachX I A O Tao yun 1,FAN Jia 1,ME I Guo hu i 2,HOU Guo x iang 1,C HEN L i 1,ZHANG Cong 1,HU B en 1(1.Schoo l of NavalA rchitecture and Ocean Eng i n eering ,H uazhong Un i v ersity of Science and Technology ,W uhan 430074,China ;2.Ch i n a Ship Developm en t and Desi g n Center ,W uhan 430064,China)Abstract : Long ter m pred icti o n of the ship s cross sectionalw ave i n duced loads is perfor m ed based on spectral ana l y sis ,and t h en the para m eters o f designed w ave are deter m i n ed .By FE M soft w are M SC .Patran ,FE M m odel o f the global sh i p is bu il.t The desi g ned w ave pressure is auto m ati c ally app li e d to the shi p s w etsurface ele m ents by usi n g PCL language .Fi n ite ele m e n t analysis i n t w o designed w aves is perfor m ed .The results not only prese n t the global l o ngitudinal defor m ation and stress but also de monstrate the effects induced by local loads w el.l The procedures for deter m i n ing the desi g ned w ave based on 3 D hydrodyna m ic theory m ake the results m ore rati o nal than usi n g t h e loads esti m ated by si m ple e m pirica l for m ulas .K ey w ords : spectra l ana l y sis ;desi g n w ave approach;g lobal sh i p FE M analysis ;PCL language收稿日期:2009-12-14;修回日期:2010-01-19作者简介:肖桃云(1971-),女,副教授,研究生导师,研究方向为船舶与海洋结构物设计与制造。
潜艇目标强度测量的几个适用方法
潜艇目标强度测量的几个适用方法
唐宗瑜
【期刊名称】《声学与电子工程》
【年(卷),期】1990(000)003
【摘要】本文提出了几个潜艇目标强度测量方法.这些方法只需利用船上声纳,无需特殊设备,而实施则易于常规法,精度接近应答法,因而很有实用价值.
【总页数】5页(P21-25)
【作者】唐宗瑜
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U6
【相关文献】
1.基于改进板块元法的标准潜艇收发分置目标强度分析 [J], 冯雪磊;李晓伟;李锦;陈南若
2.有限元方法分析BeTSSi-Ⅱ标准潜艇模型低频目标强度 [J], 冯雪磊;李晓伟;孔昕;魏柠阳
3.敷设声学覆盖层的标准潜艇低频目标强度分析 [J], 冯雪磊;葛锡云;成月;魏柠阳
4.典型追击方式下Benchmark潜艇目标强度仿真研究∗ [J], 潘明; 邓伟
5.潜艇内部液舱对声目标强度的影响分析 [J], 严家祥; 邢军华; 张均平
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大型多功能远洋渔船全船有限元强度分析
大型多功能远洋渔船全船有限元强度分析张青敏;谢立新【摘要】大型多功能远洋渔船由于其主尺度的特殊性和结构形式的多样化,我国现行钢质海洋渔船建造规范(1998)已不能完全适用于船体构件.为保证船体结构在船舶全寿命期内更加安全,全船有限元强度分析是很有必要的.以某大型多功能远洋秋刀兼鱿鱼钓船为例,通过载荷预报软件计算得到全船有限元分析时需要的波浪载荷,建立其全船结构有限元模型并加载,进行全船有限元分析.分析结果可为渔船优化设计提供参考,对大型多功能远洋渔船全船结构强度直接计算具有指导作用.【期刊名称】《江苏船舶》【年(卷),期】2015(032)005【总页数】4页(P4-7)【关键词】远洋渔船;波浪载荷;有限元分析;数值分析【作者】张青敏;谢立新【作者单位】上海船舶研究设计院,上海201203;上海船舶研究设计院,上海201203【正文语种】中文【中图分类】U661.43目前，我国在大型远洋秋刀兼鱿鱼钓船研发、设计及制造等方面还处于起步阶段。
国家发布的《船舶工业“十二五”发展规划》已明确提出“抓紧研制适合我国远洋渔业生产的高性能远洋渔船”，并以船型开发为依托，突破设计建造关键技术，开展核心配套设备研制，形成自主研发和建造能力，因此，有必要加快开展多功能远洋秋刀兼鱿鱼钓船的研发设计的步伐。
同时现代远洋渔船日趋大型化，无论从船型还是结构特点来看，都有向国际商船看齐的趋势，但是我国现行渔船建造规范没有及时更新完善，从结构设计规范方面来说，已不能完全适应现代远洋渔船的结构设计。
为保证船体结构在船舶全寿命期内更加安全，全船有限元强度分析是很有必要的，分析结果可为渔船优化设计提供参考[1]，对大型多功能远洋渔船全船结构强度直接计算具有指导作用[2]。
在此背景下，参照国际商船规范及其他运输船优秀研究设计成果，基于渔船规范完成了某大型多功能远洋秋刀兼鱿鱼钓船结构的初步设计。
在此基础上，本文以该船为目标船，进行了全船有限元强度分析。
潜艇及可潜器结构可靠性的的分析及综合性能评估方法的研究（1）
摘要本文研究围绕海军装备预研项目《××总体结构技术》和《×××总体优化设计》进行开展，具有明确的工程应用背景。
其目标是研究潜艇及可潜器（以下简称潜器）可靠性分析理论，模糊综合评判理论，并开发出相应的实用计算程序。
首先，本文对潜器的各种失效状态进行了分析取舍，并按照前人的研究对本文关注的失效状态详细列举了计算方法及过程。
为了使失效模式能够适用于后续计算，对其进行了归一化处理，并建立总的极限状态方程。
对于失效模式中出现的变量也进行了取舍，并整理分析出这些非确定性变量的统计特征。
然后，对可靠性计算方法（改进的一次二阶矩法AFOSM）、遗传算法（GA）做了详细的理论阐述，同时将两种方法各有所改进，并对改进后的方法进行论证。
并结合两种方法，开发了一个新的可靠性计算程序，也对其进行了详细的例证。
再者，以上述可靠性计算的方法对两个典型潜器结构进行了可靠性分析。
对两结构在不同计算水压力下的可靠性指标进行了比较；分析了在同一个计算水压力下各参数的变异系数的变化对可靠性指标变化的影响并提出改进建议；结合校准法对两结构的目标可靠度进行分析计算，并初步提出今后对于此种结构进行可靠性计算设计的标准。
最后，对层次分析法和模糊综合评判方法做了理论研究，并将两种方法有机地结合在一起，开发了一个界面友好，操作方便的计算程序。
其不仅可以用于潜器的评判过程，对其他领域的优化评判同样可以适用。
关键字：潜艇结构可靠性方法校准法层次分析法模糊综合评判ABSTRACTThe research in this paper developed around preliminary marine project. Its object is to make a research on reliability theory of submarine and fuzzy comprehensive evaluation theory as well as developing corresponding computational programs .For submarine structures , there are many different failure criterions . First of all , we discuss the importance and difference among this criterions , and then choose some for our later computations and give detailed computational methods . As there are many variables in the upper criterions , so after comparison of these variables , we decide some , and give them distributions according other literatures and papers .In order to compute the reliability level of the submarine structures , we developed a new way that combines AFOSM (First order and second moment) and GA(Genetic Arithmetic) . We make amelioration of GA to fulfill the computation , and also give examples to prove its merits . Then examples are given to the new computational way to compared with other methods.Then , reliability levels of two typical submarine structures are analyzed using the upper way . In this part , reliability levels according to different pressures and different COVs are computed . Also , calibration method are used to calibrate the object reliability level , and reliability level of this kind submarine structures are proposed for later reliability design .At last , AHP and fuzzy comprehensive evaluation are integrated together in order to establish a new method which will be used in the optimizing choice of engineering project and optimization of comprehensive performance .Also ,an applied program system is developed.This system has a strong general performance and its interface is friendly. It can be applied in the optimizing choice of engineering project, and also can be used in the manage system of economic and society. In the paper, we use ship comprehensive performance as an example in order to discuss this method and the attribute of the program as well as how to use this program.Keywords: Reliability ; Calibration ; Submarine Structure ; AHP ; fuzzy comprehensive evaluation1 概述1.1论文研究的目的和意义本项研究是海军装备预研项目《××总体结构技术》（40104050101）和《×××总体优化设计》（101010101）的部分内容。
BeTSSi模型低频散射声场仿真研究
将新方法应用到标准潜艇的目 标强度计算上， 并将仿 真结果与国外相关 文献给 出的参考值进行了对 比。
评 判 计算 模 型优 劣 的一个 重要 方法 。
（ ２ ．Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｎａ ｖ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｗ ｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ３ ３ ） （ ３ ．Ｎｏ ．９ １ ２ ７ ８ Ｔｒ ｏ ｏ ｐ ｓ ｏ ｆ Ｐ ＬＡ ，Ｄａ ｌ ｉ ａ ｎ １ １ ６ ０ ４ １ ）
ａ ｔ Ｌｏ ｗ Ｆｒ ｅ ｑ ｕｅ ｎ ｃ ｙ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈｅ Ｂｅ ＴＳＳｉ Ｓ ｕｂ ｍａ ｒ ｉ ｎ ｅ
ＸＵ Ｚｈ ｏ ｎ ｇ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ＺＨＡＮＧ Ｍｉ ｎ ｇ ｍｉ ｎ 。 Ｗ ＡＮＧ Ｌｖ ３
（ １ ．Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ，Ｎａ ｖ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｗ ｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ３ ３ ）
所得 到的参考值进行 了验证 比较 ， 结果表 明： 在除去艇艏 、 艇艉外的大部分姿态角范 围内 ， 尤其是潜艇正横方位左右 附近 ， 论
文所 提方 法的计算结果与 Ｂ ＡＳ Ｉ Ｓ方法给 出的参考值 取得 了较 好的一致 。 关键词 声散射 ；奇异积分 ； 边 界元 法 ； Ｂ ＡＳ Ｉ Ｓ ； Ｂ ｅ ＴＳ Ｓ ｉ 模型
ｉ ｎ ｇ ０ ｆ ｓ ｉ ｎ ｇ ｕ ｌ ａ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｌ ，ｔ ｈ ｅ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｏ ｆ Ｂｅ ｎ ｃ ｈ ｍａ ｒ ｋ ｓ ｕ ｂ ｍａ ｒ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ２ ０ ０ Ｈｚ ．Ｂｙ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ
含负泊松比超材料构件的潜艇振动与声辐射性能分析
含负泊松比超材料构件的潜艇振动与声辐射性能分析潜艇振动与声辐射性能是判断潜艇性能优劣的重要指标之一。
针对潜艇振动与声辐射问题，研究人员一直在寻求新的高效降噪技术。
近年来，超材料因其具有的负泊松比特性被广泛应用于潜艇的振动与噪声控制领域中，并在一定程度上取得了良好的效果。
本文根据超材料的负泊松比特性，设计出一种含负泊松比超材料构件的潜艇结构，采用有限元和边界元方法对其振动和声辐射性能进行分析。
通过数值模拟研究，得到以下几点结论。
首先，含负泊松比超材料构件的振动特性显著不同于传统声波材料。
超材料具有负泊松比，其应变与应力在某些情况下可以出现相反的变化趋势。
在超材料内部，应力的传递方式相对复杂，且可能存在应力集中的问题。
与传统结构相比，含有负泊松比超材料的结构在振动时具有更多的应变能量，但同样受到了更高的应力影响。
其次，含负泊松比超材料构件的振动特性对潜艇的声辐射性能影响显著。
与传统结构相比，含有负泊松比超材料的潜艇结构在振动时其辐射声功率更低，这意味着潜艇的噪声控制效果得到了提升。
同时，对于潜艇来说，良好的声辐射性能也是其行动中保持隐形的关键因素之一。
最后，通过对比分析，发现优化设计能够进一步提升潜艇的声辐射性能。
对于含有负泊松比超材料的潜艇结构，优化设计可以通过合理设计结构形状、调整超材料的分布方式、改变材料性质等方法，从而达到进一步提升其声辐射性能的目的。
综上所述，含有负泊松比超材料的潜艇结构可以显著提升其声辐射性能。
超材料具有的负泊松比特性为振动和噪声控制提供了新的思路和途径。
我们相信，随着相关技术的不断发展和完善，含负泊松比超材料的潜艇结构将会在潜艇振动噪声控制领域得到更广泛的应用。
基于改进板块元法的潜艇目标强度预报仿真
基于改进板块元法的潜艇目标强度预报仿真孙乃葳;李建辰;万亚民;赵罡;吕维;范若楠【摘要】针对板块元法计算潜艇目标强度时积分分母可能为零,从而导致计算结果不稳定的问题,文中将Gordon积分算法用于潜艇目标强度的预报仿真,并针对复杂目标简化面元遮挡判断流程,首先对刚性球体进行建模计算,其次对Benchmark潜艇进行3D建模,运用改进板块元法对潜艇目标强度进行预报.仿真结果表明,改进模型的计算结果更加稳定,能够较好反映潜艇目标强度的特征.【期刊名称】《鱼雷技术》【年(卷),期】2016(024)004【总页数】6页(P254-259)【关键词】潜艇;板块元;Gordon积分;遮挡判断;目标强度预报【作者】孙乃葳;李建辰;万亚民;赵罡;吕维;范若楠【作者单位】中国船舶重工集团公司第705研究所,陕西西安,710077;水下信息与控制重点实验室,陕西西安,710077;中国船舶重工集团公司第705研究所,陕西西安,710077;中国船舶重工集团公司第705研究所,陕西西安,710077;中国船舶重工集团公司第705研究所,陕西西安,710077;中国船舶重工集团公司第705研究所,陕西西安,710077;中国船舶重工集团公司第705研究所,陕西西安,710077【正文语种】中文【中图分类】U674.941;TB566有效获取潜艇目标强度特性是主动声呐探测的关键技术之一，准确掌握目标在不同态势下的目标特性，对鱼雷等水中兵器的目标检测、参数估计具有十分重要的意义［1］。
当今，鱼雷和声呐技术的发展，要求目标回波特性预报的精度更高。
目标强度预报关键在于求解 3D流体空间中的目标受声波激励产生的满足表面边界条件、波动方程和辐射条件的散射声场［2］。
分离变量法虽然是求解波动方程的重要方法，但它只能应用于那些表面能用正交曲线坐标表示的规则形状物体，从而限制了它的应用范围。
Helmholtz积分方法可以在远场条件下，求解形状较复杂物体的散射声场。
三立柱半潜式海洋平台结构强度分析
科技与创新｜Science and Technology & Innovation2024年 第06期DOI ：10.15913/ki.kjycx.2024.06.030三立柱半潜式海洋平台结构强度分析刘未来（中国人民武装警察部队士官学校，浙江 杭州 311400）摘 要：三立柱半潜式海洋平台所处的海洋环境十分复杂，会受到潮汐、风、浪、流等多种海洋环境因素影响，所以必须考虑多种因素对半潜式海洋平台进行强度分析。
采用建模软件FEMAP 建立三立柱半潜式海洋平台模型，利用有限元分析软件ABAQUS 进行结构强度分析计算，根据规范及不同海洋环境要求，得出不同工况条件下的强度分析，最后依据规范得出不同工况下的强度校核，并可为类似海洋平台结构强度分析提供一定借鉴和参考。
关键词：三立柱；半潜式；模型；有限元分析中图分类号：U674 文献标志码：A 文章编号：2095-6835（2024）06-0108-03随着人类对自然资源依赖程度的日益加深，陆地可利用资源逐渐枯竭，海洋中蕴藏着丰富的矿产资源，人类开始意识到海洋的重要性，逐渐加大对海洋资源的开发利用[1]。
石油和天然气这2种资源的开采已经从陆地转移到了海洋，全球80%海洋石油和天然气在深海500 m 以下，所以说21世纪一定是海洋的世纪[2]。
半潜式海洋平台经过近半个世纪的发展，在海洋资源开发中发挥着越来越重要的作用，全世界有40余座半潜式海洋平台在海洋资源开发中服役[3]。
三立柱半潜式海洋平台与其他海洋结构相比具有深水作业效率高、能力强、经济性好等优点[4-6]。
针对半潜式海洋平台的工况环境，本文从静水工况和风、浪、流的作用，对三立柱半潜式海洋平台结构进行强度分析，并按照规范对强度进行校核，可为三立柱半潜式海洋平台强度分析提供参考。
1 平台建模与计算文件编写1.1 平台建模三立柱半潜式海洋平台主要由上层平台、立柱、撑杆和浮箱组成[7]。
平台结构主尺度参数[8]如表1所示。
潜艇艏端耐压舱壁构型对声目标强度的影响
潜艇艏端耐压舱壁构型对声目标强度的影响胡泊;张均平【摘要】潜艇艏部目标强度偏大，影响潜艇的声隐蔽性。
由目标强度贡献比例曲线发现，艏端耐压舱壁是潜艇艏部目标强度的主要来源。
潜艇艏端耐压舱壁主要有（椭）球面和平面2种形状，声波自艏端入射时，刚性平面的目标强度显著高于有一定曲率的刚性椭球面的目标强度。
建立了一系列具有不同曲率的椭球形艏端耐压舱壁模型，基于板块元方法分析了艏端目标强度随舱壁曲率的变化关系，并对结果进行对数拟合，再利用BEM数值方法对耐压壳体艏部近场回波进行仿真，得到散射声压云图。
计算结果表明：耐压壳艏端舱壁采取椭球面构形能够减弱散射声场的指向性，从而显著降低目标强度（>10 dB）。
曲率大于一定程度时，艏端目标强度值趋于稳定。
%High level of acoustic Target Strength(TS)from the bow of submarine forms great threat to submarines' acoustic stealth. According to the TS contribution curves,it's adduced that the bow pressure bulkheads are the main source of a submarine's bow target strength. There are two types of bow pressure bulkhead:ellipsoidal and planar bulkheads. And the TS of a rigid plane is much bigger than that of a ellipsoidal one. Based on Plane Element Method(PEM),the relationship of a submarine's bow TS with the bulkheads' curvature is analyzed,and logarithmic fitting is made by calculating the TS of a series of ellipsoidal pressure bulkhead with different curvatures. Then,the acoustic scattering pressure images near pressure bulkhead are obtained via indirect Boundary Element Method(BEM),and it suggests that the scattering pressure field of ellipsoidal surfaces have less directivity index compared to those of the planar bulkhead,which results insignificant lower TS level(more than 10 dB). If the curvature is bigger thana certain value,the bow TS of an ellipsoidal pressure bulkhead tends to be stable.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2016(011)006【总页数】6页(P22-27)【关键词】目标强度;耐压舱壁;曲率;板块元;边界元【作者】胡泊;张均平【作者单位】中国舰船研究设计中心，湖北武汉430064;中国舰船研究设计中心，湖北武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U663.5声隐蔽性是现代潜艇的标志技术性能之一。
潜艇目标强度特性
潜艇目标强度特性
冯浩;李维林
【期刊名称】《国外舰船工程》
【年(卷),期】2005(000)006
【摘要】大西洋防御研究机构(DREA)开发的基于边界元的声波辐射预测软件--AVAST已具有预测目标声波强度的能力,可预测包括水雷和潜艇在内的具有完整三维尺寸和刚性(或弹性)结构的水下物体目标强度.从多方面研究了一艘潜艇模型在相应低频范围内(50～1 kHz)的刚性目标强度.模型包括潜艇的围壳和减摇鳍并通过改变模型结构的设置分析围壳和减摇鳍对目标强度的影响.分析和计算都是在自由空间进行的.同时还研究了数字化目标深度和水深对平坦表面和刚性底部目标强度的影响.
【总页数】4页(P40-43)
【作者】冯浩;李维林
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U6
【相关文献】
1.深海会聚区目标强度特性分析 [J], 杨刚;韩树平;黄锐
2.基于目标特征信息融合的潜艇目标识别系统 [J], 李忠猛;彭鹏菲;邢军
3.单/双壳体潜艇结构耐撞剩余强度特性研究 [J], 梅志远;李卓;吕岩松
4.目标：6000吨级核潜艇韩国海军未来潜艇计划 [J], 谭正平; 靳建刚
5.目标:6000吨级核潜艇韩国海军未来潜艇计划 [J], 谭正平; 靳建刚
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航空磁探中潜艇磁场建模方法分析
⋯
u͂
T N
T
为所有微元节点组成的
磁 位 向 量 ；各 微 元 组 成 的 总 刚 度 矩 阵 为
[ ] K =
KT 1
KT 2
⋯
KT m
。
Ku͂ = 0 。
（12）
根据半空间无穷边界面上的边值条件，可得到各 个剖分单元节点上的潜艇低空磁位 ui 。
将磁位 u 代入式（4），即可得到潜艇磁场空间分
第1期
度，最后归纳潜艇低空磁场建模方法的基本要点。
关键词：航空磁探；潜艇磁场；边界积分法；有限元法；积分方程法；磁体模拟法
中图分类号：O441
文献标志码：A
基于磁性探潜应用的潜艇磁场建模理论和技术 研究始于一战时期[1]。新伦敦海军试验站在 1918 年使 用固定线圈型磁检测器检测磁性目标，并对潜艇的磁 性进行研究。1944 年，搭载 Madcats 航空磁探仪的 63 巡逻中队在直布罗陀海峡准确追踪到 U-761 潜艇 。 [2] 20 世纪 90 年代国外已开始使用 FLUX3D、ANSYS 等 有限元分析软件对潜艇进行磁场建模[3]，并得到高模 拟精度的数学模型。
（4）
由 ∇ ⋅ B = μ0∇ ⋅ H = -μ0∇2u = 0 ，得到拉普拉斯方程
∇2u = 0 。
（5）
根据格林函数，解式（3）的拉普拉斯方程，则空间
场点 Q(x′,y′,z′) 处的三分量磁场强度为：
ì
∫ ∫ ïïH [ ] ïï
x
(x′,
y′,
z′)
=
z′ 2π
∞ -∞
∞ -∞
H
x
(x,
y,
潜艇具有一定的磁矩，其磁场在无穷极限处近似
基于有限单元法的螺旋桨数值分析
、
有 限 单 元 法 及 Ａ Ｓ Ｓ 介 ＮＹ 简
Ｉ 有 限 单元 法 ． 有 限元 的核 心 思想 是 结 构 的 离散 化 ， 就是 将 实 际 结 构假 想 地 离 散 为 有 限数 目的规 则 单元 组合 体 ，通 过 对 离 散 体 进 行 分 析 ，得 出满 足工 程 精 度需 求 的 近 似 结 果 来 替 代对 实 际 结 构
中 图 分 类号 ：Ｕ ６ ． ３ ６４ ３ 文 献 标 识码 ：Ａ 文 章 编号 ： １０ － ９ ３ （ ０ ２ ７ ０ ６ － ４ ０ ６ ７ ７ ２ １ ）０ － ０ ４ ０
近 年 来 ，有 限 元 分 析 在 工 程 设 计 和 分 析 中 的应 用 Ｅ益 广 ｌ 泛 ， 已经 成 为 解 决 复 杂 的工 程 分 析 计 算 问题 的有 效 途 径 ，其
校核参考 。
到 叶片末端 逐渐增大 ，这是 由叶片本身的悬臂结构造成 的。
参 考 文 献
【】朱伯 芳．有 限单 元 法 原 理 与 应 用 第二 版 Ｉ Ｊ １ Ｍ ．北京 ：中 国
水利 水 电 出版 社 ，２ ０ ． ０ ０
【】龚曙光．Ａ Ｙ ２ ＮＳ Ｓ工程应 用实例解析【 ．北京 ：机械 工业 Ｍ】
Ａ Ｙ ＮＳ Ｓ软 件 是 融 结构 、流 体 、 电场 、磁 场 、声 场 分 析 于
一
向，元素坐标系取向如图 １所描述 。压力被输入作为面载荷 作 用在单元面上 ，如 图中圆内数字 ：正压力指 向单元 内。温 度和别 的载荷作用在 单元节点上，结点 Ｉ 的温度 Ｔ （）默认 Ｉ
体 的大型通 用有 限元分析软件 ，能与多数 Ｃ Ｄ软件接 口， Ａ
规 避 交 通 拥 挤 ，减 少 出行 时 间 ，从 而 节省 出行 成 本 。
潜艇磁场建模方法的分析与比较
潜艇磁场建模方法的分析与比较潜艇磁场建模是通过利用计算机仿真、实验数据与实际条件相结合的方式，对潜艇磁性进行分析和研究，以实现潜艇的隐蔽探测和有效隐身。
目前在潜艇磁场建模中，主要使用的方法有离散元法和有限元法。
离散元法主要是在不断改变外界条件后，寻找潜艇最适的状态，以达到减小其磁场干扰效应的目的。
而有限元法则是通过对潜艇内部磁体构造的模拟，进一步得出其磁场分布情况，以配合潜艇的航行。
离散元法建模的难点在于如何通过有限的条件和计算过程，取得尽可能的信息判断状态。
同时，离散化也是一个很大的问题，涉及到的范围和细节越高，计算量也就越大，加之磁场干扰可能受到不确定性影响，使用该方法进行建模较为复杂。
而有限元法相对于离散元法更加精确和直观，准确的模拟出实际潜艇的磁场分布情况。
但同样也存在着对潜艇内部结构的很大要求，如需要对潜艇的钢板、螺旋桨等器件进行细致的建模，才能进行数据的准确解算。
除此之外，更加高级的磁场建模方法包括神经网络、代数逼近等方法，这些方法将更多的实验数据和条件性因素进行考虑，以提高建模的准确性和可靠性。
同时，这些方法更适应于大规模计算，加速了磁场建模的求解。
需要注意的是，潜艇磁场建模方法的选择要根据具体情况而定，它取决于众多因素，包括计算时间、计算精度等方面。
同时，单一的磁场建模方法难以完整地分析和描述潜艇的磁场情况，而应选择结合多种方法进行的磁场建模，以获得更加完整和准确的数据。
总之，潜艇磁场建模方法是一个不断发展进步的领域，涉及多个学科，需要综合考虑各种因素，通过结合各种方法以更加全面、准确地解析潜艇的磁场情况。
未来，随着科技发展的不断进步，潜艇磁场建模方法将不断提升其准确度和精度，进一步提高潜艇的隐蔽性。
数据分析是指根据经过收集、整理和处理的数据来研究和分析其内在规律的过程。
以下是一些常见的数据：1.销售数据销售数据体现了一个企业销售的情况，包括销售额、销售量、销售地区、销售渠道等。
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摘 要 ：ＢｅＴＳＳｉ．ＩＩ标 准潜 艇模 型具有较为完整 的内部 结构和接近真实潜艇 的线 型，因此其 目标强度特性更接 近 真 实 潜 艇 。 采 用 声 ．壳 耦 合 有 限元 方 法 分 析 了 收 发 合 置 ＢｅＴＳＳｉ．ＩＩ标 准 潜 艇 模 型 的 低 频 目标 强 度 ，结 果 表 明 当 频 率 大 于 １００Ｈｚ时 ，正 横 方 向附 近 入 射 的 目标 强 度 大 于 其 他 方 向入 射 的 目标 强 度 。进 一 步 分 析 内部 结 构 的影 响 ，结 果 表 明 内 部 结 构 对 正 横 方 向 附 近 入 射 的 目标 强 度 影 响 较 小 ，而 对 首 尾 方 向 附 近 入 射 的 目标 强 度 影 响 较 大 。此 外 分 析 了 ＢｅＴＳＳｉ．ＩＩ简 化 潜 艇 模 型 的 目标 强度 ，结 果 表 明模 型 简 化 同 样 对 正 横 方 向入 射 的 目标 强 度 影 响 较 小 ，而 对 首 尾 方 向附 近入 射 的 目标 强 度 影 响较 大 。最 后 对 比分 析 了 ＢｅＴＳＳｉ ＩＩ和 ＢｅＴＳＳｉ—Ｉ两 种 潜艇 模 型 ，结 果 表 明 两 者 的差 异 主要 为 内部 结 构 的差 异 ，如 果 忽 略 内部 结 构 ，两 者 的差 别 不 大 。
Ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ＢｅＴＳＳｉ·ＩＩ ｂｅｎｃｈｍ ａｒｋ ｓｕｂｍ ａｒｉｎｅ ａｔ ｌｏｗ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍ ｅｎｔ ｍ ｅｔｈｏｄ
ＦＥＮ Ｇ Ｘ ｕｅ—ｌｅｉ，ＬＩ Ｘ ｉａｏ—ｗ ｅｉ，Ｋ ＯＮ Ｇ Ｘ ｉｎ，Ｗ ＥＩ Ｎｉｎｇ—ｙａｎｇ
关键 词 ：耦 合 有 限元 ； 目标 强 度 ；ＢｅＴＳＳｉ。ＩＩ标 准 潜艇 模 型 中 图 分 类 号 ：ＴＢ５６６ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １６７２—７６４９（２０１８）０９—００６８—０７ ｄｏｉ：１０．３４０４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７６４９．２０１８．０９．０１３
第 ４０卷 第ＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ
Ｖｏ１．４０．Ｎ ｏ．９ Ｓｅｐ．，２０１８
有限元方法分析 ＢｅＴＳＳｉ．ＩＩ标准潜艇模型低频 目标强度
冯雪磊 ，李晓伟 ，孔 昕 ，魏柠 阳 （中国船 舶 科 学研 究 中 心 深 海载人 装备 国家重 点 实验 室，江 苏 无 锡 ２１４０８２）
（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＤｅｅｐ—Ｓｅａ Ｍａｎｎｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ，Ｃｈｉｎａ Ｓｈｉｐ Ｓｃｉｅｎｔｉｆ ｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｗｕｘｉ ２１４０８２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢｅＴＳＳｉ－－ＩＩ（Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ ＩＩ）ｂｅｎｃｈ ｍ ａｒｋ ｓｕｂｍａｒ ｉｎｅ ｃｏｎｔａｉｎｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｉｎ－－