针对传统倍频程分析方法处理多测点变工况振动噪声数据耗时费力的不足,提出一种改进的适用于多测点变工况振动噪声数据快速处理的倍频程方法。首先对整个试验过程所有测点的数据进行分块倍频程处理,然后利用工况参数确定稳定工况,根据稳定工况的起止时间计算对应的性能参数均值及连续频段振级均值,最后,以判定工况的性能参数为索引将各测点相同工况的性能参数均值及连续频段振级均值比邻放置,得到满足统计要求的3D统计矩阵。工程应用表明,采用改进算法不但大大提高了试验数据的分析效率,而且相对传统算法明显提高了分析深度。

Cymbal换能器端冒的弯曲振动产生较大切向应力，损失大量机械能，而径向开槽的Cymbal换能器可释放切向应力，提高能量转化效率，同时可降低谐振频率、提高轴向位移及自由场电压接收灵敏度。本文利用有限元方法和ANSYS软件，仿真计算了槽的位置、数目、宽度及深度对Cymbal换能器机电性能的影响，研制了开槽Cymbal换能器并进行了测试，测试结果与计算结果具有较好的一致性，故开槽的Cymbal换能器具有很好的研究价值和应用前景。

将金属与压电陶瓷物理复合的钹式换能器体积小、重量轻，适合于开发低频换能器。研究了低频换能器的设计问题，利用有限元方法分析了介质变化对钹式换能器导纳和频率特性的影响，并与Langevin压电换能器的性能进行了比较，给出了钹式换能器性能随压电陶瓷物理与结构以及金属帽结构参数的变化规律；给出了低频钹式换能器的产品设计实例。研究结果对于优化钹式换能器以及开发水下低频换能器技术有应用价值，也为后续的制作工艺与相关的水池实验研究提供了技术支持。

在以往对橡胶隔振器动刚度计算方法研究的基础上,提出了一种将隔振器主要部件作为一体进行动刚度仿真计算的方法。建立了包含金属和橡胶部件的橡胶隔振圈有限元模型,根据隔振圈在不同方向上的实际受力情况对隔振圈施加不同频率的正弦激励,仿真计算得到了隔振圈不同方向上的动刚度。通过与隔振圈静刚度和橡胶材料动刚度的比较,得出了动刚度的变化规律,为发动机的振动分析和橡胶隔振圈的简化提供了参考。

舰船辐射噪声作为舰船的重要特性,其物理仿真实现对武器和声纳样机的物理检测及评估都具有实际工程价值。该文研究了舰船辐射噪声波形重构的3个问题。依据线性系统理论,给出了在通用计算机上产生同时具有规定振幅概率分布和功率谱的随机时间序列的方法。该算法的突出优点是,可以连续产生模拟噪声,使用该算法可以便利地校正由发射换能器频率响应引起的失真。其次,讨论了接收换能器的等效电特性,以便构成一个可覆盖宽频带（3 Hz～20 kHz）的声电换能器模拟系统。仿真结果表明,利用耦合腔、振动液柱和消声水池能够对目标探测系统进行物理模拟试验,能够产生模拟实船噪声的声信号及实船通过时的通过特性,本文研究旨在为水声接收机的性能模拟研究提供依据。

针对传统鱼雷支架制作成本较高、占地面积大、不利于搬运等缺点,基于SolidWorks设计了一种可插拔式堆叠的新型鱼雷支架,该雷架采用注塑成型,在保证支架强度的同时,可极大简化支架的加工程序并降低成本,使其占地面积降至原有的1/10以下。同时基于SolidWorks Simulation插件完成该支架有限元分析以及结构优化,优化结果进一步证明了该设计方案的可行性。

程控阀能否在应急条件下完成发射任务是保证战时鱼雷发射成功与否的关键。为探究阀芯在应急条件下能否保证较好的发射品质,文中运用FLUENT对3种阀芯结构的内流场进行了有限元仿真,分析得出了双梯形-双矩形阀芯结构能够有效减少能量在通过阀芯时的损耗,从而可以有效提升发射品质,可为进一步优化发射过程能量的瞬态注入与控制,进而降低发射过程的瞬态噪声提供参考。

对于开式循环热动力推进系统实施转速闭环控制是提高武器效能的方法之一。本文从热动力推进系统发展无级变速的必要性、可实现性以及安全特性的角度出发,提出了基于变量燃料泵的活塞式发动机无级变速转速闭环控制技术方案,变量燃料泵可满足在任意指令工况(变速、变深)的流量要求,发动机控制单元(ECU)采用变结构控制律可实现无级变速及稳定工况的控制精度。仿真结果表明,基于变量燃料泵的转速闭环控制系统可以满足活塞式发动机的性能要求,说明无级变速技术热动力推进系统应用在鱼雷中是可行的。

由于基于流量的单变量控制涡轮发动机动力系统运行经济性较差,提出了基于喷嘴数开环控制和变量燃料泵流量闭环控制的方法,进而实现涡轮发动机的无级变速。闭环控制采用改进的自适应算法,使得双变量控制方法简单实用,适用于无级变速反舰兼反潜的重型水下航行器,提高了系统运行效率和平稳性。仿真结果表明,水下航行器涡轮机动力系统采用喷嘴数开环调节和变量燃料泵流量闭环调节的双变量方式,系统的压力波动和转速波动小,同时较采用单一流量调节的系统燃料秒耗量降低了28%,涡轮叶片前的温度也可降低约230 K。

为了研究鱼雷变量燃料泵的流动特性，文中提出了一种使用标准模版实现静缸式柱塞泵的研究方法，通过3D建模软件UG与计算流体力学（CFD）仿真软件Pump Linx完成对柱塞泵的仿真。在此基础上，进一步对泵的流量、压力和空化进行了仿真和分析。仿真结果表明，变量泵不会产生空化现象，但流量脉动较大且高低压过渡不平稳，这些结论对变量泵的改进设计有一定的参考价值。