检索结果-内蒙古大学图书馆

船舶力学 2025年第2期29卷 266-276页

作者：陈鲲鹏张萌萌赵冰李亚美付世晓上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院

聚氨酯材料（Polyurethane）制造的弯曲刚度加强件（Bend Stiffener, BSR）一般用于非粘结管道与端部的连接处，预报该区域的曲率分布是必要的。本文首先提出一种同时计及BSR材料应力-应变非线性与非粘结管道弯曲迟滞特性的曲率预报模... 详细信息

聚氨酯材料（Polyurethane）制造的弯曲刚度加强件（Bend Stiffener, BSR）一般用于非粘结管道与端部的连接处，预报该区域的曲率分布是必要的。本文首先提出一种同时计及BSR材料应力-应变非线性与非粘结管道弯曲迟滞特性的曲率预报模型；然后使用非线性回归方法，辨识用于描述BSR材料的应力松弛行为的Prony参数，并将其代入曲率预报模型，使该模型可以考虑BSR材料应力松弛的影响效果；最终，本文提出针对BSR的优化准则，并对规则形状的BSR进行参数分析。

关键词：非粘结管道BSR区域曲率预报非线性效应应力松弛优化准则

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软黏土取样扰动机理、评估方法及控制措施研究进展

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岩土工程学报 2025年第2期47卷 225-233页

作者：才昊叶冠林兰立信张琪朱文轩上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

软黏土由于具有含水率高、压缩性强、灵敏度高等特点使其在取样过程中易受到扰动,导致土体的强度及变形特性显著改变。了解取样扰动的力学机理、减少取样扰动影响并对土样质量进行合理评估对于确定工程设计中有代表性的土体参数具有重... 详细信息

软黏土由于具有含水率高、压缩性强、灵敏度高等特点使其在取样过程中易受到扰动,导致土体的强度及变形特性显著改变。了解取样扰动的力学机理、减少取样扰动影响并对土样质量进行合理评估对于确定工程设计中有代表性的土体参数具有重要意义。为此,总结了国内外软黏土取样扰动相关的研究进展,具体包括软黏土取样扰动因素及力学机理、取样扰动影响的宏微观表现、扰动程度的评估方法以及减少扰动的措施。研究表明:目前针对取样扰动宏观力学机理的研究成果颇丰,但缺乏相应的微观试验证据及微观机理分析对宏观结果进行佐证;现存土样质量评估指标大都只针对纯黏土,对粉质黏土、粉土等低塑性中间土体的适用性存疑,目前仍没有针对不同性质土体的统一土样质量评价体系;室内再固结方法可以有效减少取土过程中的应力释放影响,但无法恢复附加扰动破坏的土体结构。基于此,对今后亟待开展的研究提出了4点建议与展望。

关键词：软黏土取样扰动土样质量评估再固结方法

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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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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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斜浪条件下浮式风机气动–水动特性数值分析

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中国造船 2025年第1期66卷 259-267页

作者：曹可赵伟文万德成上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院船舶与海洋工程计算水动力学研究中心上海200240

相比于陆上风机,浮式风机面临更加复杂的环境。论文以某半潜型浮式风机为研究对象,基于OpenFOAM软件平台,用致动线模型简化风机,建立浮式风机数值计算模型。设置不同波浪入射角,分析斜浪对于浮式风机气动力和平台水动力性能的影响。计... 详细信息

相比于陆上风机,浮式风机面临更加复杂的环境。论文以某半潜型浮式风机为研究对象,基于OpenFOAM软件平台,用致动线模型简化风机,建立浮式风机数值计算模型。设置不同波浪入射角,分析斜浪对于浮式风机气动力和平台水动力性能的影响。计算结果表明,浮式风机气动攻角、尾涡场和平台运动响应均随波浪入射角的增大而增大,而平台的系泊张力只有在斜浪工况下才产生较大波动;在波浪入射角为90°时,平台重心相对于原位置偏移的距离最远,并且该最远值出现的时刻更为滞后,为工程设计的危险工况。

关键词：斜浪漂浮式风机数值模拟气动–水动耦合运动响应

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钢桥面板疲劳裂纹图像测量的激光测距自标定方法及系统

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长安大学学报(自然科学版) 2025年第1期45卷 60-68页

作者：黄斌程斌周焕新曾令博上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

图像测量是钢桥面板疲劳裂纹检测的一种有效手段,但在相机图像标定时存在着无法设置标定物、标定辅助装置复杂、难以满足相机特殊位姿等问题,很难实现高精度实时动态标定。针对上述问题,提出一种可用于钢桥面板疲劳裂纹图像测量的激光... 详细信息

图像测量是钢桥面板疲劳裂纹检测的一种有效手段,但在相机图像标定时存在着无法设置标定物、标定辅助装置复杂、难以满足相机特殊位姿等问题,很难实现高精度实时动态标定。针对上述问题,提出一种可用于钢桥面板疲劳裂纹图像测量的激光测距自标定方法,该方法在拍摄裂纹图像时,利用高精度激光测距模块连续测量得到钢桥面板表面的实时位置信息,在此基础上对物面方程进行求解,获取物面和像面上4组对应点的二维坐标,求解得到表示2个平面之间变换关系的单应性矩阵,从而简便快速地完成实时标定;自主研发一套基于激光测距自标定的钢桥面疲劳裂纹图像测量系统,对钢桥面板典型区域开展自标定图像测量精度验证;并开展钢桥面板疲劳裂纹图像实测,通过灰度化、腐蚀膨胀、滤波去噪、二值化、提取连通域、中轴变换等图像处理方法方法提取出疲劳裂纹的图像特征点,结合标定结果实现对多种形状不规则裂纹的尺寸测量。研究结果表明:在自标定图像测量精度验证中,各区域中标尺长度的测量相对误差均在0.23%以内,验证了激光测距自标定方法具有较高的准确性和鲁棒性;在钢桥面板疲劳裂纹图像实测中,裂纹尺寸的测量值与真实值较为接近,测量相对误差均在1.35%以内,为该方法及系统在实际工程中的应用提供了参考。

关键词：桥梁工程疲劳裂纹图像测量激光测距钢桥面板自标定方法

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一种用于锅炉钢结构的新型钢缆-阻尼限位器减震性能振动台试验研究

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防灾减灾工程学报 2025年第1期45卷 198-206页

作者：蒋雨衡段立平岳峰赵金城上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

为克服现有锅炉-钢结构限位器的缺点,特提出了一种新型钢缆-阻尼限位器,此限位器具有非线性刚度,且可以通过阻尼器进行耗能,从而提升支撑结构的抗震性能。为了研究该限位器阻尼系数与安装位置对目标结构地震响应的影响,设计了缩尺锅炉... 详细信息

为克服现有锅炉-钢结构限位器的缺点,特提出了一种新型钢缆-阻尼限位器,此限位器具有非线性刚度,且可以通过阻尼器进行耗能,从而提升支撑结构的抗震性能。为了研究该限位器阻尼系数与安装位置对目标结构地震响应的影响,设计了缩尺锅炉钢结构模型并进行了振动台试验。原模型为某锅炉厂的锅炉-钢结构,采用了1∶25的缩尺比例并对原型结构进行了必要的简化,以便测试钢缆-阻尼限位器的抗震效果。为了探究限位器阻尼系数以及安装方案对结构抗震性能的影响,选取峰值加速度为1.0g的Kobe波作为地震动输入,对装配了不同参数限位器的模型和在不同位置装配了限位器的模型进行了试验;作为对比,选取峰值加速度为0.2g的Kobe波作为地震动输入,对未装配限位器的模型进行了试验。在对它们的结构动力特性和结构响应进行了对比研究后,发现:(1)该限位器对减震有积极作用;(2)阻尼系数对结构地震响应影响显著,并且存在一个最优阻尼参数值使得限位器兼具性能优势与经济性;(3)布置于底层的限位器的减震效果更优。

关键词：锅炉-钢结构振动台试验钢缆-阻尼限位器减震效果抗震性能

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船舶管线超材料低频宽带减振支架设计

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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200240 上海交通大学海南研究院三亚572024

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... 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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全垫升式气垫船柔性围裙气囊模态特性研究

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振动与冲击 2025年第9期44卷 153-160,178页

作者：韦俊宏袁昱超唐文勇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 上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室上海200240

为了解全垫升式气垫船柔性围裙气囊充气成型后的振动特性及动态响应行为,采用控制体积法模拟围裙气囊充气成型过程,使气囊达到充气平衡状态。基于此动态平衡状态,考虑充气预应力对气囊固有振动特性的影响,对气垫船三维围裙气囊结构进行... 详细信息

为了解全垫升式气垫船柔性围裙气囊充气成型后的振动特性及动态响应行为,采用控制体积法模拟围裙气囊充气成型过程,使气囊达到充气平衡状态。基于此动态平衡状态,考虑充气预应力对气囊固有振动特性的影响,对气垫船三维围裙气囊结构进行模态分析,求解气囊固有频率与振型。针对复杂的整体模态,根据空间特征解耦为轴向模态与面内模态,分析解耦后模态的振动特性,并重新进行组合。低阶轴向模态和面内模态均表现出充气结构的整体刚度特性,高阶轴向模态反映局部振动特性,高阶面内模态呈现复杂的“花瓣形”;将轴向模态和面内模态进行组合,得到气囊振型定性描述的模态数据库;2~6 Hz频率区间内,以整体振型为主,6~10 Hz频率区间内,模态耦合复杂,振型较难区分,轴向模态和面内模态半波数相同的振型,会同时存在两种面内模态形式。研究结果可为气垫船围裙气囊动态响应特性研究提供有益的参考。

关键词：全垫升式气垫船柔性围裙气囊含预应力薄膜控制体积法模态特性分析

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船体桁材结构碰撞变形机理的解析预报研究

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振动与冲击 2025年第9期44卷 10-15页

作者：路越刘昆唐文勇王自力江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003 上海交通大学海洋工程全国重点实验室上海200240

船舶与海洋工程结构在碰撞事故下的损伤机理一直是国内外学者研究的热点。其中,桁材结构作为船体主要承载构件,通常会在碰撞事故中发生明显的褶皱变形,需开展碰撞性能评估以满足相关设计需求。该研究设计并开展了典型桁材结构的准静态... 详细信息

船舶与海洋工程结构在碰撞事故下的损伤机理一直是国内外学者研究的热点。其中,桁材结构作为船体主要承载构件,通常会在碰撞事故中发生明显的褶皱变形,需开展碰撞性能评估以满足相关设计需求。该研究设计并开展了典型桁材结构的准静态碰撞试验,获取了结构主要的损伤变形特征及碰撞力曲线。同时将试验得到的结构抗力与现有解析预报方法的结果进行了比较,以此为基础提出了改进的桁材结构面内褶皱模型,建立了新的解析预报方法。研究成果对于船体结构耐撞性能的设计与事故风险评估具有一定的参考意义。

关键词：船舶碰撞桁材结构损伤机理解析预报准静态碰撞试验

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