本文關(guān)鍵詞：桅桿RCS可視化計(jì)算及風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)

  更多相關(guān)文章： 桅桿 雷達(dá)散射截面 圖形電磁算法 可視化計(jì)算 雷達(dá)吸波材料 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)

【摘要】：桅桿作為軍艦最上層的建筑,是軍艦重要的雷達(dá)散射源,對(duì)其進(jìn)行隱身化設(shè)計(jì)可以有效地提高全艦的隱身性能。在現(xiàn)代艦船設(shè)計(jì)中,封閉式筒形結(jié)構(gòu)的桅桿因外形特殊,雷達(dá)散射截面積小,隱身效果好而被廣泛采用。而桅桿作為軍艦重要的雷達(dá)等電子設(shè)備的安裝平臺(tái),其表面不可避免的會(huì)分布著大量的凸出結(jié)構(gòu),且桅桿一般為大尺寸結(jié)構(gòu),這就給桅桿的雷達(dá)散射計(jì)算帶來(lái)很多困難。在以往的桅桿設(shè)計(jì)中,主要采用桁架式結(jié)構(gòu),風(fēng)載荷對(duì)其影響較小,而隨著封閉式桅桿在現(xiàn)代化軍艦設(shè)計(jì)建造的普遍應(yīng)用,風(fēng)載荷的影響不可忽視。因此有必要通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),對(duì)封閉式桅桿表面的風(fēng)壓分布進(jìn)行研究。 首先,對(duì)隱身桅桿的研究發(fā)展現(xiàn)狀以及其對(duì)艦船整體隱身的重要意義進(jìn)行總結(jié),隨后對(duì)目標(biāo)散射特性進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,包括電磁特性和目標(biāo)RCS的計(jì)算方法。經(jīng)過(guò)對(duì)比分析,選定圖形電磁算法(Graphical Electromagnetic Computing, GRECO)作為桅桿RCS計(jì)算的方法,隨后推導(dǎo)了GRECO法的計(jì)算公式,并編寫了程序,而后通過(guò)相關(guān)算例對(duì)比,分析了該算法存在的缺點(diǎn),并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。隨后將金屬涂覆雷達(dá)吸波材料(Radar-absorbing material, RAM)散射計(jì)算方法和多次散射計(jì)算方法引入到改進(jìn)的GRECO法中,得到了一種可對(duì)復(fù)雜目標(biāo)涂覆雷達(dá)吸波材料進(jìn)行可視化計(jì)算的方法。 其次,以某型桅桿為例,先將模型進(jìn)行分組,計(jì)算每組的雷達(dá)散射,分析其主要散射源,而后對(duì)桅桿進(jìn)行針對(duì)性的隱身化修改,修改完成后對(duì)該桅桿的RCS進(jìn)行二次計(jì)算分析,計(jì)算結(jié)果表明桅桿的RCS特征值已滿足要求,但在某些角度上峰值比較大,隨后對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題繼續(xù)進(jìn)行修改,最后對(duì)該桅桿進(jìn)行第三次RCS計(jì)算,結(jié)果表明桅桿的RCS特征值滿足設(shè)計(jì)要求,各個(gè)峰值也有較大幅度的降低。由于種種原因,在這里沒有對(duì)該桅桿涂覆RAM后的隱身性能進(jìn)行分析。 最后,對(duì)完成隱身化改進(jìn)的桅桿,依托大連理工大學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室,在風(fēng)速15m/s,風(fēng)向角0°360°范圍內(nèi),對(duì)該桅桿進(jìn)行了1：15的風(fēng)載實(shí)驗(yàn),獲得了五種工況下桅桿表面的風(fēng)壓數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)完成后,先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析,檢測(cè)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性,并剔除可疑數(shù)據(jù);隨后對(duì)桅桿在各個(gè)工況下的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)工況4和工況5的風(fēng)壓值與工況1區(qū)別不大,這是由于這兩個(gè)工況的姿態(tài)分別為前傾后傾10°,與工況1的水平姿態(tài)區(qū)別不大；最后對(duì)前三種工況下的風(fēng)壓數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,找出對(duì)桅桿各個(gè)重要部分威脅最大的風(fēng)壓數(shù)據(jù)和風(fēng)向角,為后續(xù)可能的桅桿強(qiáng)度分析提供數(shù)據(jù)支持。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U674.703

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 寧煥生,蔣欣,王寶發(fā);GRECO與行波求解低散射目標(biāo)后向RCS[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);1999年05期

2 方寧;寧煥生;王寶發(fā);;復(fù)雜目標(biāo)可視化角閃爍偏差計(jì)算[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2006年02期

3 方向;蘇東林;劉焱;;像素對(duì)圖形電磁計(jì)算精度的影響和解決方法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期

4 劉佳;渠慎豐;王寶發(fā);;基于GRECO的復(fù)雜目標(biāo)多次散射RCS計(jì)算[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2010年05期

5 林憶寧;21世紀(jì)水面戰(zhàn)艦設(shè)計(jì)的新攻略——隱身性和戰(zhàn)斗力兼優(yōu)[J];船舶工程;2004年05期

6 牛海;武登科;;國(guó)外海軍多功能一體化隱形桅桿研究應(yīng)用現(xiàn)狀[J];船舶;2007年01期

7 趙維江,葛德彪;三面角反射器的高頻電磁散射分析[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);1998年03期

8 嚴(yán)靖峰,徐鵬根;RCS預(yù)估中圖形電磁學(xué)方法的改進(jìn)[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);1998年03期

9 朱賢陽(yáng),楊儒貴,陳益鄰;復(fù)雜目標(biāo)雷達(dá)散射截面計(jì)算方法的新進(jìn)展[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);1998年03期

10 趙延文,聶在平;UPML媒質(zhì)中無(wú)條件穩(wěn)定的二維ADI-FDTD方法[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2002年06期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陶煜波;基于圖形硬件的快速電磁計(jì)算方法與系統(tǒng)[D];浙江大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1152380