兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (5): 240303-.doi: 10.12382/bgxb.2024.0303
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收稿日期:
2024-04-07
上线日期:
2025-05-07
通讯作者:
基金资助:
DENG Hui, LI Peihao, YI Wenbin*(), XIA Weixue, MENG Qingchang
Received:
2024-04-07
Online:
2025-05-07
摘要:
舰船航行引起的压力场特性是海战场的重要信息源,而舰船航行遭遇波浪,船-波相互作用引起的压力波动成为舰船自身压力场的背景干扰,影响目标的预判与识别。针对浅水规则波环境,开展舰船航行引起的压力场目标特性快速算法研究。基于浅水波动理论结合造波源项与移动压力项法,建立适用于浅水规则波环境的压力场建模方法,提出灵活高效的算法,并独立编写预报程序,逐步实现浅水规则波环境、静水中舰船压力场模拟以及舰船迎浪航行引起的压力时空演变特性预报。在验证性研究基础上,对比分析船、浪遭遇前后引起的压力场特性,以及亚、超临界航速下压力分布特性,揭示波浪对压力场特性的影响,为海洋环境干扰下舰船目标特性的预报与识别提供理论依据和技术支撑。
中图分类号:
邓辉, 李沛豪, 易文彬, 夏维学, 孟庆昌. 浅水规则波中舰船压力场目标特性快速算法[J]. 兵工学报, 2025, 46(5): 240303-.
DENG Hui, LI Peihao, YI Wenbin, XIA Weixue, MENG Qingchang. A Fast Target Forecasting Algorithm for Pressure Field Caused by Ship Sailing in Shallow Water with Regular Waves[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(5): 240303-.
参数 | 数值 | 参数 | 数值 | |
---|---|---|---|---|
L/m | 1.0 | ds/m | 0.0521 | |
b/m | 0.198 | Cb | 0.558 |
表1 船模主尺度
Table 1 Main particulars of ship model
参数 | 数值 | 参数 | 数值 | |
---|---|---|---|---|
L/m | 1.0 | ds/m | 0.0521 | |
b/m | 0.198 | Cb | 0.558 |
网格 | Δx/m | Δy/m | Δt/s | 网格数 | 相对误差/% | Lp/m | Lp相对误差/% | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0.10 | 0.10 | 0.0576 | 16281 | -0.093 | 9.4 | 0.862 | 4.2 |
2 | 0.05 | 0.10 | 0.0288 | 32481 | -0.092 | 8.2 | 0.862 | 4.2 |
3 | 0.05 | 0.05 | 0.0288 | 64561 | -0.080 | 5.8 | 0.860 | 4.5 |
表2 网格无关性分析
Table 2 Grid independence analysis
网格 | Δx/m | Δy/m | Δt/s | 网格数 | 相对误差/% | Lp/m | Lp相对误差/% | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0.10 | 0.10 | 0.0576 | 16281 | -0.093 | 9.4 | 0.862 | 4.2 |
2 | 0.05 | 0.10 | 0.0288 | 32481 | -0.092 | 8.2 | 0.862 | 4.2 |
3 | 0.05 | 0.05 | 0.0288 | 64561 | -0.080 | 5.8 | 0.860 | 4.5 |
工况 | h/L | v/(m·s-1) | Fh | ζ/L | T |
---|---|---|---|---|---|
1 | 0.2 | 1.16 | 0.83 | 0.0023 | 3.275 |
2 | 0.2 | 1.73 | 1.24 | 0.0023 | 3.275 |
3 | 0.3 | 1.36 | 0.79 | 0.0038 | 3.993 |
4 | 0.3 | 1.36 | 0.79 | 0.0075 | 5.054 |
表3 4种典型工况
Table 3 Four typical cases
工况 | h/L | v/(m·s-1) | Fh | ζ/L | T |
---|---|---|---|---|---|
1 | 0.2 | 1.16 | 0.83 | 0.0023 | 3.275 |
2 | 0.2 | 1.73 | 1.24 | 0.0023 | 3.275 |
3 | 0.3 | 1.36 | 0.79 | 0.0038 | 3.993 |
4 | 0.3 | 1.36 | 0.79 | 0.0075 | 5.054 |
图15 不同时刻下舰船迎浪航行引起的压力分布(工况1)(左为2D,右为3D)
Fig.15 Distribution of pressure caused by ship sailing against waves at different times (Case 1) (left: 2D, right: 3D)
图17 不同时刻下船迎浪航行引起的压力分布(工况2)(左为2D,右为3D)
Fig.17 Distribution of pressure caused by ship sailing against waves at different times (Case 2)(left: 2D, right: 3D)
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doi: 10.12382/bgxb.2021.0106 |
doi: 10.12382/bgxb.2021.0106 |
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