研制了一种宽频带暂态记录分析及故障精确定位系统。系统主要由宽频带采集单元、开关量采集单元、对时单元、管理单元和人机显示单元组成。在软件上通过分析采集的宽频模拟量,研究出一种结合行波法与阻抗法的综合测距算法,精度高,抗干扰能力强;同时提出一种高速压缩存储单元,可以满足高速采样对数据存储的需求。最后通过测试证明了系统的高精度与可靠性。

采用耦合J-B模型的IDDES模型与双时间步LU-SGS方法开展炮塔非稳态气动载荷的数值仿真研究。炮塔流动会发生分离,天顶位置的分离角大于90°;当流动绕过炮塔时,形成马蹄涡、脱落涡街等非稳态流场结构,导致气动载荷也具有非稳态特性;炮塔顶点的脉动静压功率谱在1.6~40.0 kHz进入各向同性均匀湍流的惯性子区,基本满足Kolmogrov的-5/3定律;气动力以阻力为主,横向力的脉动幅值大,气动力矩则以俯仰力矩为主,滚转力矩的脉动幅值大,偏航力矩可以忽略不计;气动力和力矩的功率谱主要集中在1 kHz以下,存在多个尖峰频率,主频约为230 Hz (斯特劳哈尔数为0.15)。在ATP系统设计之初,需要考虑光学炮塔所受气动载荷的非稳态特性,并规避尖峰频率尤其是主频的谐振破坏问题。

针对高速流场下凸台周围的气动光学效应,对不同马赫数下的三种凸台形状周围的流场进行仿真计算,计算得到流场的密度变化,计算了光线经流场传输后的光程差。仿真结果表明随马赫数增大,光程差逐步增大;同等条件下,不同出射角度对应的光程差不同,凸台存在强烈的尾流区域,从而导致较大的光程差;在马赫数达到跨音速时,凸台顶端也会产生较大的光程差;曲率较小的凸台结构对周围流场的影响较小。

以被动式收放缆装置为研究对象,针对传统液压绞缆机是恒速（卷筒）控制和恒张力（缆绳）控制,无法实现对卷筒转速非线性变速和缆绳自动匀速收放的被动式收放缆要求,设计了被动式收放缆控制装置,通过控制箱体来控制转动轴使得万向轮一能够按照预设的速度进行匀速运动并带动缆绳收放,使得缆绳能够实现自动匀速收放的被动式收放缆要求。

以工程船绞缆机为研究对象,针对当前工程船绞缆机日常操作频繁、工作环境恶劣、行程开关容易因锈蚀而损坏、刹车装置容易出现异常、作业中移位不精确等问题与不足,从绞缆机的设计要求出发,利用Auto CAD设计出了新型被动式收放缆控制结构,并介绍了其工作原理及主要组成。最后从结构、经济、技术、操作等方面论证了设计出来的绞缆机被动式收放缆控制结构的可行性。结果表明,这种装置是可行的,其具有操作频率高、工作可靠、移位精确、维修成本低等优点。

船舶在运输货物的同时也产生大量的CO2，加剧了温室效应问题。为了控制船舶的CO2排量，减缓全球气候变暖趋势，对EEDI数学模型进行分析，重点阐述船舶空船总质量、船型以及主机选型等方面的优化方法，提出降低EEDI数值的方案，并通过相应的案例验证方案的可行性，为降低EEDI数值提供可行性方案，对船舶设计、制造和船-机-桨计算等方面也具有一定的参考意义。

能效设计指数(EEDI)是衡量船舶能效水平的指标,可直观地反映船舶每单位运输效益的碳排放量。文中建立常规动力船舶的EEDI数学模型,结合特殊动力系统的特点,对柴-电推进、双燃料推进LNG运输船的EEDI计算展开研究,并对计算结果进行对比分析,得出船型和动力型式等因素对EEDI计算结果的影响规律,对船舶设计、动力型式选择及EEDI计算等方面都具有借鉴和参考意义。

根据分形理论中的W-M函数建立柱塞与缸体孔表面三维形貌数学模型,并利用MATLAB软件编写程序,分析分形维数对表面微观形貌的影响。将柱塞副间隙油膜沿轴向展成平面,建立油膜厚度及压力分布计算模型,采用有限体积法求解二维雷诺方程,分析粗糙度对柱塞副间隙油膜压力分布的影响。结果表明:随着分形维数的增加,柱塞表面粗糙度呈增加趋势,且表面粗糙度越大,压力峰值越大。