检索结果-内蒙古大学图书馆

中国造船 2025年第1期66卷 64-77页

作者：王蕊果杨德庆上海交通大学海洋工程全国重点实验室船舶海洋与建筑工程学院上海交通大学海南研究院

为了适应高辐射、高温和强腐蚀环境中船舶管线超低频及宽频减振需求，基于反力自伴随减振机理开发了一种母材为高强度钢的超材料减振支架。该支架可在保持承载及抗冲击性能的同时，抑制船舶管路的超低频和宽频段振动。采用有限元法分析... 详细信息

为了适应高辐射、高温和强腐蚀环境中船舶管线超低频及宽频减振需求，基于反力自伴随减振机理开发了一种母材为高强度钢的超材料减振支架。该支架可在保持承载及抗冲击性能的同时，抑制船舶管路的超低频和宽频段振动。采用有限元法分析了超材料胞元的能带结构，以及安装于板架上的超材料支架的承载、抗冲击性能和低中频段减振性能。采用3D打印方法制作了金属超材料支架样件，通过某浮筏上海水泵DN100管线的振动试验验证其低频宽带减振性能。测试结果表明，该金属超材料减振支架在0～200 Hz低频段具有良好的减振性能。

关键词：超材料带隙特性振动控制管线支架

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基于神经网络的海冰弯曲强度计算参数确定及锥体破冰数值研究

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振动与冲击 2025年第1期44卷 41-50页

作者：朱圣涛邹璐邹早建邹明上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海交通大学海洋工程全国重点实验室上海200240

为构建黏聚单元物理参数与海冰弯曲强度之间的关系,提出一种基于神经网络的回归模型用于海冰弯曲强度计算参数的确定。首先,基于有限元法及黏聚单元法对海冰三点弯曲试验进行数值模拟并验证方法的有效性。然后,选择五个影响参数,采用拉... 详细信息

为构建黏聚单元物理参数与海冰弯曲强度之间的关系,提出一种基于神经网络的回归模型用于海冰弯曲强度计算参数的确定。首先,基于有限元法及黏聚单元法对海冰三点弯曲试验进行数值模拟并验证方法的有效性。然后,选择五个影响参数,采用拉丁超立方抽样算法生成427个样本,通过数值模拟得到其对应的海冰弯曲强度,构建神经网络的数据集。在此基础上,采用多层感知器神经网络对所有样本预报结果进行训练,得到预报海冰弯曲强度的回归模型。以此建立与试验海冰弯曲强度相近的层冰数值模型,并考虑流体浮力和拖曳力对碎冰的作用,对不同参数影响下的锥体层冰相互作用进行数值模拟及分析。结果显示,锥体受到层冰纵向力的均值、标准差以及峰值均随碰撞速度、锥体水线面直径和锥体角度的增加而增大。

关键词：有限元法黏聚单元法海冰弯曲强度神经网络结构物-层冰相互作用

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深水桥梁浮式基础系泊体系研究

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中国公路学报 2025年第2期38卷 14-22页

作者：向升冷欣泽程斌上海交通大学海洋工程全国重点实验室上海200240 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

浮式桥梁在深水软弱地基水域具有良好的应用前景,其浮式基础动力特性受下部系泊体系影响显著,目前相关研究较为有限。针对斜向索系泊、张力腿系泊、组合式系泊3种体系浮式基础开展了1∶70水动力缩尺模型试验,结合结构固有频率、幅值响... 详细信息

浮式桥梁在深水软弱地基水域具有良好的应用前景,其浮式基础动力特性受下部系泊体系影响显著,目前相关研究较为有限。针对斜向索系泊、张力腿系泊、组合式系泊3种体系浮式基础开展了1∶70水动力缩尺模型试验,结合结构固有频率、幅值响应算子和功率谱密度曲线对各体系浮式基础的动力特性进行了研究和对比,明确了不同系泊体系的适用波浪环境。进一步基于水动力数值模拟对组合式系泊体系开展了考虑不同斜向索-张力腿刚度比和整体系泊刚度的参数分析,得到了系泊索刚度设置对此类浮式基础的影响规律。研究结果表明:斜向索系泊体系具有较宽的高响应频带,各自由度运动耦合关系明显,仅适用于低浪高水域;张力腿系泊体系的低频水平运动显著,相同不规则波作用下的水平运动响应可达其他2类体系的2.3倍,不适用于存在低频涌浪的水域;组合式系泊体系的水平运动幅值响应算子峰值较大,但高响应出现在较窄频带内,通过调节系泊索刚度使结构水平共振频率远离波浪谱峰频率,可有效降低结构动力响应,此类体系的适用范围较广。研究可为深水桥梁浮式基础的后续研究与应用提供参考借鉴。

关键词：桥梁工程浮式基础模型试验系泊系统水动力响应

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港口岸电系统部署规划技术与运营方法综述

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电力系统自动化 2025年第3期49卷 42-59页

作者：戴磊王玉冰郭思清胡昊方斯顿海洋工程全国重点实验室(上海交通大学) 上海市200240 重庆大学电气工程学院重庆市400074

岸电系统通过关闭停靠船舶发电设备来降低港口区域的排放,是港口能源-交通融合的中枢装备,其运行和规划对未来港口综合能源系统实现“碳中和”目标具有重要作用。为厘清当前研究现状并指出制约岸电系统发展的瓶颈问题,从岸电系统的环境... 详细信息

岸电系统通过关闭停靠船舶发电设备来降低港口区域的排放,是港口能源-交通融合的中枢装备,其运行和规划对未来港口综合能源系统实现“碳中和”目标具有重要作用。为厘清当前研究现状并指出制约岸电系统发展的瓶颈问题,从岸电系统的环境效益评估、岸电系统的技术标准及其部署方案、岸电系统政策规划及运营策略3个方面对港口岸电系统进行综述。分析表明,岸电系统在港口绿色发展中起关键作用,但目前岸电系统的安装率与使用率呈现较大矛盾。针对岸电系统的未来发展,提出岸电全生命周期规划、岸电系统能源-交通融合管理、岸电系统多方主体运行管理3项未来发展重点。

关键词：岸电系统港口碳减排能源-交通融合环境效益可再生能源

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基于机器学习的Kelvin源格林函数数值预报

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海洋工程 2025年第2期43卷 170-178页

作者：周子轩朱仁传詹可上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海交通大学海洋工程全国重点实验室上海200240

快速、准确地计算Kelvin源格林函数及其偏导数是求解船舶移动兴波问题的基础及核心,其主要困难源于远场波动项积分核的高频振荡。鉴于机器学习理论中多层感知机(multilayer perceptron,简称MLP)的强大非线性映射能力,构建了针对Kelvin... 详细信息

快速、准确地计算Kelvin源格林函数及其偏导数是求解船舶移动兴波问题的基础及核心,其主要困难源于远场波动项积分核的高频振荡。鉴于机器学习理论中多层感知机(multilayer perceptron,简称MLP)的强大非线性映射能力,构建了针对Kelvin源格林函数及其偏导数的MLP数值预报模型。模型训练及测试所需的高精度数据样本均由自适应积分方法生成。为了充分利用样本信息,降低训练耗时,提出了一种基于收敛函数的创新采样策略,实现对近自由面区域的局部加密采样。数值分析结果表明,MLP模型预报精度良好,且效率显著优于自适应积分等数值方法。该模型不仅在兴波问题求解中有重要应用价值,也为机器学习在传统水动力领域的应用开辟了新的思路。

关键词： Kelvin源格林函数远场波动项高频振荡多层感知机

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轴压侧压联合载荷作用下的加筋板失效模式分析

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中国舰船研究 2025年第2期20卷 283-298页

作者：郭广宇崔进举王德禹上海交通大学海洋工程全国重点实验室上海交通大学海洋装备研究院

[目的]旨在研究侧压载荷对联合载荷作用下加筋板极限强度与失效机理的影响。[方法]基于非线性有限元方法建立数值模型，采用ABAQUS软件进行面内轴压与面外侧压载荷联合作用下的数值仿真分析，提取各工况下的加筋板面外位移场，并对其进... 详细信息

[目的]旨在研究侧压载荷对联合载荷作用下加筋板极限强度与失效机理的影响。[方法]基于非线性有限元方法建立数值模型，采用ABAQUS软件进行面内轴压与面外侧压载荷联合作用下的数值仿真分析，提取各工况下的加筋板面外位移场，并对其进行屈曲模态分解。在获得不同模型的模态幅值-轴向载荷曲线的基础上，量化加筋板的变形过程，结合应力云图分析加筋板在侧压不同工况下的变形行为与失效模式。[结果]结果显示，在联合载荷工况下，侧压载荷使加强筋在极限状态前发生端部屈服，导致整体屈曲模态幅值增加；随着侧压载荷的增加，加筋板整体屈曲成为联合载荷工况下的主导失效模式。[结论]所做研究揭示了加筋板变形失效过程中局部、整体屈曲模态幅值与失效模式的联系，可为船体板架结构设计提供参考。

关键词：加筋板载荷联合载荷侧压载荷失效模式模态分解

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基于水池模型试验的半潜式浮式风机塔筒载荷敏感性分析

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振动与冲击 2025年第3期44卷 9-17页

作者：郭嘉宁刘明月方智超陈巍旻潘徐杰上海交通大学海洋工程全国重点实验室上海200240 惠生(南通)重工有限公司江苏南通226009 上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院海南三亚572024

通过在海洋工程水池开展的缩尺比为1∶70的模型试验,对12 MW半潜式浮式风机的塔筒载荷特性进行全面研究。试验结果表明:塔底迎风向弯矩值比同工况中塔顶迎风向弯矩值高10倍以上;波浪载荷对塔底迎风向弯矩响应的动态变化起主导作用,这是... 详细信息

通过在海洋工程水池开展的缩尺比为1∶70的模型试验,对12 MW半潜式浮式风机的塔筒载荷特性进行全面研究。试验结果表明:塔底迎风向弯矩值比同工况中塔顶迎风向弯矩值高10倍以上;波浪载荷对塔底迎风向弯矩响应的动态变化起主导作用,这是塔底与支撑平台的连接位置所决定的,风主要影响塔底迎风向弯矩的响应均值;同时,气动阻尼效应显著抑制塔顶迎风向弯矩和塔底迎风向弯矩在纵摇及纵荡固有运动频率处的响应;塔顶载荷和塔底载荷中均是波频响应和高频响应占主导地位,当波高增大至10.8 m时,塔底载荷中波频响应随之增强,但此时塔顶载荷中高频响应仍占据20%以上能量。

关键词：浮式风机半潜式平台模型试验塔筒载荷特性

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亚临界雷诺数下圆柱绕流尾流特征数值模拟

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船舶工程 2025年第2期47卷 138-145页

作者：涂慧玲季梦韩盼盼尤云祥上海交通大学海洋工程全国重点实验室上海200240 上海交通大学海南研究院海南三亚572000

[目的]亚临界雷诺数Re=3900下的圆柱绕流具有复杂的尾流特征,试验和数值模拟均在尾流区得到截然不同的“U”型及“V”型2类结果,以探究该现象背后的物理机制为研究目的,[方法]研究发现来流湍流度可能是引发上述2类流型的重要因素,并设... 详细信息

[目的]亚临界雷诺数Re=3900下的圆柱绕流具有复杂的尾流特征,试验和数值模拟均在尾流区得到截然不同的“U”型及“V”型2类结果,以探究该现象背后的物理机制为研究目的,[方法]研究发现来流湍流度可能是引发上述2类流型的重要因素,并设计不同的湍流度,采用改进的延迟分离涡模拟(IDDES)方法对雷诺数Re=3900下的圆柱绕流进行系统性数值模拟研究。[结果]结果表明,不同来流湍流度下,圆柱绕流的涡脱落能量发生改变,由此产生“U”“V”2种流型。[结论]当能量谱峰值小于0.06时为“U”型,大于0.1时为“V”型,其他情况时介于2种流型之间。

关键词：亚临界雷诺数圆柱绕流改进的延迟分离涡模拟方法湍流度

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AUV近水面波浪跟随控制及环境参数分析

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中国舰船研究 2025年第1期20卷 340-349页

作者：王一汪旋王检耀李相衡上海交通大学海洋工程全国重点实验室上海200240 海洋智能装备与系统教育部重点实验室(上海交通大学) 上海200240 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430205

[目的]针对自主水下航行器(AUV)执行通信任务的隐蔽性要求,提出一种带折叠天线的AUV近水面通信模式。[方法]基于切片理论对规则波的波浪干扰力进行预报,建立AUV五自由度近水面运动方程;结合视线法(LOS)和PID控制器,开展AUV本体的波浪跟... 详细信息

[目的]针对自主水下航行器(AUV)执行通信任务的隐蔽性要求,提出一种带折叠天线的AUV近水面通信模式。[方法]基于切片理论对规则波的波浪干扰力进行预报,建立AUV五自由度近水面运动方程;结合视线法(LOS)和PID控制器,开展AUV本体的波浪跟随控制仿真研究。[结果]仿真结果表明,空间循迹运动的法向跟踪稳定精度为0.2476m,波浪跟随运动的垂向跟踪稳定精度为0.2326m,控制效果较好。同时,统计分析发现,波高和波频对控制效果影响显著,波高和波频越大,控制效果越差。[结论]所做研究验证了AUV近水面波浪跟随运动的可行性,可为高隐蔽实时通信等提供理论模型支撑。

关键词：自主水下航行器波浪干扰力波浪跟随控制视线法 PID控制

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淹没水平板-海草床生态型防波堤消浪性能研究

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海洋工程 2025年第1期43卷 189-199页

作者：孟钰婕李雪艳贺铭隋钰程张旭峰鲁东大学山东省海上航天装备技术创新中心山东烟台264025 天津大学天津市港口与海洋工程重点实验室天津300072 上海交通大学海洋工程全国重点实验室上海200240

淹没水平板能够抵御波浪且不阻碍水体循环,海草床具有净化水质、固碳和保护岸堤的作用,因而设计了一种将海草床种植在淹没水平板上的生态型防波堤。进一步使用光滑粒子流体动力学方法建立数值波浪水槽,通过对文献中物理试验的数值重现,... 详细信息

淹没水平板能够抵御波浪且不阻碍水体循环,海草床具有净化水质、固碳和保护岸堤的作用,因而设计了一种将海草床种植在淹没水平板上的生态型防波堤。进一步使用光滑粒子流体动力学方法建立数值波浪水槽,通过对文献中物理试验的数值重现,验证了波浪与可渗介质及与淹没水平板相互作用的可靠性,并对以可渗介质模型替代海草床的中值粒径参数进行了标定。在此基础上,研究了不同海草床茎枝密度、海草床高度、水平板淹没深度和波高下生态型防波堤的波浪透反射系数。结果表明,种植海草床可提升淹没水平板的波浪抵御能力。增大海草床的种植密度和相对高度,减小水平板的相对淹没深度,在相对波高较大的海域使用均有助于提升生态型防波堤的消浪性能。

关键词：淹没水平板海草床生态型防波堤光滑粒子流体动力学数值波浪水槽波浪透反射

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