浮式柔性网阻拦系统对冲击小艇拦截性能分析

浮式柔性网阻拦系统作为一种物理防护设施,对舰船、港口设施和岛礁建设的安全保障发挥着至关重要的作用.阻拦网系统对冲击小艇的拦截过程是一种较为复杂的非线性瞬态响应过程,在小艇高速冲击防护单元时,构件局部会出现撕裂、变形等破坏和失效形式.为对浮式柔性网阻拦系统的拦截性能和结构完整性进行研究,基于任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Eule, ALE)算法和对称罚函数接触算法,使用LS-DYNA软件对阻拦网系统拦截高速小艇的动态过程进行数值模拟.计算得到了阻拦网在冲击过程中结构变形破坏、能量转化、网体受力以及防护单元撞击深度等特征.同时考虑了小艇不同碰撞角度和碰撞高度对防护单元拦截效果的影响,分析总结出相应的变化规律.研究工作可为浮式柔性网阻拦系统优化设计和安装部署提供一定参考.     

喷射火的双向人工扰流脱火效能研究

针对目前喷射火的施救方法存在效率低、代价高等缺陷,结合燃烧的脱火机理,提出了双向人工扰流脱火施救法,定义了双向人工扰流脱火三原理,并对其技术优势进行了分析,进而专门设计了实验装置并开展了脱火效能实验研究。实验结果表明：在相同的实验条件下,双向人工扰流相比单向人工扰流,最大脱火距离明显提高,并且两者呈相同的变化规律;在相同功耗条件下,双向人工扰流的脱火距离大于单向人工扰流;单双向人工扰流入射角度较小时均不能使火焰脱开,入射角度为30?时,火焰脱开距离最大,之后随着入射角度的增大逐渐减小。     

海上水基燃烧技术的高可靠性自致燃方法研究

作为海运安全、救援、环境等众多领域具有广阔应用前景的海上水基燃烧新技术,其自致燃的实现一直是瓶颈问题。本文针对性地提出一种能够适于海水弱碱性环境的高可靠性自致燃方法,即利用“Na+NH4Cl”的化学反应放热方法,核心思想是利用Na与海水反应生成H2,并利用NH4Cl特定的水解改性作用加剧其反应程度,确保所生成的H2自燃。文章研究了该方法实现高可靠性自致燃的化学反应原理,给出了专用材料的选取原则、最佳配比以及投掷的组合方式,并经实验表明其具有极高的自致燃成功率。研究结论可为自致燃问题的解决提供可靠的途径,从而使海上水基燃烧这一新技术简便致用。     

基于ALE的充气式海上围栏系统气囊单元优化设计

针对充气式海上围栏系统的气囊单元选型，在单层单气室气囊的基础上提出单层多气室气囊、双层多气室气囊两种改进型，建立静水海域中小艇以10、20、30 m/s的初速度垂直撞击气囊中部3种典型拦截场景.基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法，应用有限元软件LS-DYNA进行数值模拟，通过小艇的最大碰撞力、最大反向加速度、单元失效比等数据，分析单层单气室气囊、单层多气室气囊、双层多气室气囊3种气囊单元对来袭小艇的拦截效果，发现双层多气室气囊的拦截能力最强.借助正交试验进一步优化双层多气室气囊的设计参数.通过优化后的结果发现，优化后的双层多气室气囊的最大碰撞力相比原设计方案提高了9%,显著提高了气囊的拦截能力.