检索结果-内蒙古大学图书馆

“OODA+AI”驱动的自动化领域工程科技未来人才培养——以哈尔滨工程大学智能科学与工程学院为例

高等工程教育研究 2025年第1期 61-67页

作者：赵玉新许德新刘志林王辉哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学船舶导航与控制国家级实验教学示范中心哈尔滨工程大学智能科学与工程学院

为了服务国家教育强国人才强国战略,培养引领自动化领域未来科技创新和产业变革人才,提出了OODA循环理论为理念,人工智能技术赋能为手段,“OODA+AI”驱动教育发展的人才培养体系新路径。构建了OODA循环人才培养迁移模型,设计了人工智能... 详细信息

为了服务国家教育强国人才强国战略,培养引领自动化领域未来科技创新和产业变革人才,提出了OODA循环理论为理念,人工智能技术赋能为手段,“OODA+AI”驱动教育发展的人才培养体系新路径。构建了OODA循环人才培养迁移模型,设计了人工智能技术融入教育教学OODA循环的方案,建设了“观察、判断、决策、执行”迭代循环的专业体系和课程体系,形成了智能多元的教学模式和方法,打造了高水平创新实验教学、高端实验教学仪器研发、智能技术应用、智慧教育赋能“两高两智”实验教学体系,为服务自动化领域未来创新型人才培养,打造助推新质生产力发展的智力引擎提供了有效支撑。

关键词： OODA循环人工智能教学改革人才培养自动化领域

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产教融合背景下专业学位研究生创新创业能力培养研究——以哈尔滨工程大学水声工程学院为例

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高教学刊 2022年第30期8卷 58-61,66页

作者：马璐乔钢张海刚张羽鑫哈尔滨工程大学水声工程国家级实验教学示范中心哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

专业学位研究生教育是培养高层次应用型人才的主渠道,而在实际培养过程中存在着重理论轻实践、校企合作流于形式等问题,导致培养结果与社会需求脱节。而产教融合办学模式的提出与建设将显著提升专业学位研究生创新创业能力。该文在对现... 详细信息

专业学位研究生教育是培养高层次应用型人才的主渠道,而在实际培养过程中存在着重理论轻实践、校企合作流于形式等问题,导致培养结果与社会需求脱节。而产教融合办学模式的提出与建设将显著提升专业学位研究生创新创业能力。该文在对现存问题剖析后,提出师资队伍多元化、构建校企命运共同体等举措,助力专业学位研究生培养质量的提升,并以哈尔滨工程大学开展的相关产教融合措施为例,从多方数据分析此项政策带来的积极效应。

关键词：产教融合专业学位研究生创新创业能力培养应用型人才

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一种基于粒子滤波的水声连续波信号检测前跟踪算法

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控制与决策 2025年第1期40卷 111-118页

作者：岳洋郑翠娥孙大军徐健哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学海洋信息获取与安全工信部重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

针对水声双扩展信道背景下的连续波信号跟踪问题,提出一种基于粒子滤波的检测前跟踪算法,重点提升临近多径信号干扰下的弱信号跟踪性能.首先,提出一种利用临近信号预测状态来描述多径信号干扰的似然函数;其次,在量测空间中引入速度量测... 详细信息

针对水声双扩展信道背景下的连续波信号跟踪问题,提出一种基于粒子滤波的检测前跟踪算法,重点提升临近多径信号干扰下的弱信号跟踪性能.首先,提出一种利用临近信号预测状态来描述多径信号干扰的似然函数;其次,在量测空间中引入速度量测集,推导速度-相关包络联合似然函数解析式,并以此构建多量测输入的信号检测前跟踪模型,最终获得稳健的信号参数跟踪结果.数值仿真与水池实验结果表明,在典型的水声时变双扩展信道下,所提出算法具有更优的多径信号检测及跟踪性能.

关键词：连续波信号水声双扩展信道粒子滤波弱信号跟踪检测前跟踪

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基于GNN和ISPH耦合方法的波浪与结构物相互作用数值模拟研究

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力学学报 2025年第4期57卷 816-828页

作者：张宁波倪宝玉薛彦卓武奇刚袁广宇哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

波浪与结构物相互作用的研究因其在海洋结构物设计、操作及安全性方面的关键性作用而受到广泛关注.作为一种无网格数值方法,不可压缩光滑粒子流体动力学(incompressible smoothed particle hydrodynamics,ISPH)方法正逐渐成为研究波浪... 详细信息

波浪与结构物相互作用的研究因其在海洋结构物设计、操作及安全性方面的关键性作用而受到广泛关注.作为一种无网格数值方法,不可压缩光滑粒子流体动力学(incompressible smoothed particle hydrodynamics,ISPH)方法正逐渐成为研究波浪与结构相互作用问题的潜力工具.在传统的ISPH方法中,压力是通过求解压力泊松方程(pressure Poisson equation,PPE)获得的,这是整个计算过程最为耗时的部分.采用一种图神经网络(graph neural network,GNN)与ISPH相结合的耦合方法(ISPH_GNN)对波浪与结构物相互作用展开数值模拟研究.在ISPH_GNN中,GNN模型用于预测流体压力,取代了传统ISPH方法中的PPE求解过程.文章的一项贡献是揭示了基于相对简单算例生成的数据训练的GNN模型可以有效地应用于相对更复杂的波浪与结构物相互作用问题.具体而言,本文采用基于溃坝和液舱晃荡算例数据训练而成的GNN模型,并将其与ISPH方法相结合,构建了ISPH_GNN方法,以模拟不同的波浪与结构相互作用问题,包括孤立波冲击阶梯结构、规则波冲击水下梯形结构物和规则波与浮式箱体的相互作用.仿真结果显示,ISPH_GNN在这些不同场景下均能提供令人满意的模拟结果,展现了其在波浪与结构相互作用问题上的良好泛化能力.文章的另一项重要贡献在于,与传统ISPH方法相比,ISPH_GNN在取得相似甚至略高计算精度的同时,显著提升了压力预测的计算效率,尤其是在处理大规模粒子数的波浪-结构物相互作用仿真时.例如,在包含130万粒子的模拟工况下,ISPH_GNN的压力预测速度提升了多达93倍.研究结果突显了ISPH_GNN方法在波浪-结构物相互作用仿真中的巨大潜力,可为海洋工程提供一种更具可扩展性和计算高效性的仿真工具.

关键词：波浪与结构物相互作用不可压缩光滑粒子流体动力学图神经网络耦合方法压力泊松方程压力预测

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多模耦合宽带Ⅳ型弯张换能器

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声学学报 2025年第1期50卷 149-156页

作者：卢苇叶皓棠哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

为拓展水声换能器的工作带宽,解决多模耦合换能器存在模态耦合效果不佳的问题,利用等效电路法研究了换能器振动模态相位对模态耦合能力的影响,提出了换能器振动模态相位的获取和调控以及提升模态耦合能力的方法。重点分析了Ⅳ型弯张换... 详细信息

为拓展水声换能器的工作带宽,解决多模耦合换能器存在模态耦合效果不佳的问题,利用等效电路法研究了换能器振动模态相位对模态耦合能力的影响,提出了换能器振动模态相位的获取和调控以及提升模态耦合能力的方法。重点分析了Ⅳ型弯张换能器一阶、二阶振动模态的相位特点,提出在换能器椭圆壳体上增加空腔结构以调整二阶弯张振动模态相位,从而构建利用一阶、二阶弯张振动模态耦合实现宽带发射的宽带Ⅳ型弯张换能器。制作了宽带Ⅳ型弯张换能器样机,其工作带宽覆盖2~7 kHz,实现了一阶弯张振动模态与二阶弯张振动模态的有效耦合,验证了所提方法的有效性。

关键词：多模耦合等效电路法振动模态 Ⅳ型弯张换能器

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BM3D-YOLOv8-s:前视声呐图像目标检测算法

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仪器仪表学报 2025年第2期46卷 234-246页

作者：陈美龙赵新华叶秀芬哈尔滨工程大学智能科学与工程学院哈尔滨150001

前视声呐作为海洋探测的重要传感器之一,能够远距离探测水下目标,被广泛应用于目标检测和跟踪领域中。然而,声呐数据采集时受海洋环境噪声影响,噪声分布不均匀,使得声呐图像的目标探测精度低。采用传统卷积神经网络对前视声呐目标进行... 详细信息

前视声呐作为海洋探测的重要传感器之一,能够远距离探测水下目标,被广泛应用于目标检测和跟踪领域中。然而,声呐数据采集时受海洋环境噪声影响,噪声分布不均匀,使得声呐图像的目标探测精度低。采用传统卷积神经网络对前视声呐目标进行跟踪时,因为声呐图像序列帧率较低、目标特征不清晰,容易出现目标丢失问题。针对前视声呐图像噪声污染严重的问题,结合前视声呐图像的特点,提出了一种改进的BM3D算法,减少3D转换处理的计算量,在基础估计的相似块匹配距离计算过程中,采用曼哈顿距离替代欧氏距离,更好地处理声呐图像中不同类型和强度的噪声;针对目标丢失问题,提出了基于YOLOv8-s改进网络的前视声呐图像目标检测算法,包括基于ConvNeXt的C2N改进算法、添加浅特征检测头和归一化Wasserstein距离(NWD)损失函数的改进。进行了声呐图像数据采集,并进行了实验验证。实验结果表明,改进后模型的准确率为87.2%,mAP0.5为85.4%。与改进前的YOLOv8-s模型相比,虽然模型大小只增加了4.6 MB,但是精度增加了5.1个百分点,mAP@0.5增加了4个百分点,对比其他检测模型实验结果,改进后的YOLOv8-s能够有效提升声呐图像的目标检测精度。

关键词：前视声呐噪声 BM3D 目标检测 YOLOv8-s

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SCR尿素沉积物催化分解机理与动力学模型研究

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内燃机学报 2025年第2期43卷 144-152页

作者：夏冲朱元清周松冯永明哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001

选择性催化还原(SCR)系统中的尿素沉积物可通过调整喷嘴参数、增加混合器和管道内涂覆催化剂等策略进行有效抑制.针对船用SCR系统尿素沉积物、V_(2)O_(5)-WO_(3)/Ti O_(2)催化剂和纯净尿素(CH_(4)N_(2)O)等样品,首先利用热重分析(TGA)... 详细信息

选择性催化还原(SCR)系统中的尿素沉积物可通过调整喷嘴参数、增加混合器和管道内涂覆催化剂等策略进行有效抑制.针对船用SCR系统尿素沉积物、V_(2)O_(5)-WO_(3)/Ti O_(2)催化剂和纯净尿素(CH_(4)N_(2)O)等样品,首先利用热重分析(TGA)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征技术分析了尿素等物质的催化分解特性,以及样品的化学成分;其次,基于密度泛函理论(DFT)提出了一种详细的尿素分解机理,该机理补充了三聚氰酸(C_(3)H_(3)N_(3)O_(3))及其同系物的形成与分解路径;最后,利用TGA试验数据和化学反应动力学方法开发了一套尿素非催化和催化相耦合的动力学模型.结果表明:船用SCR系统尿素沉积物化学成分主要是三聚氰酸及其同系物,以及三聚氰酸一酰胺(C_(3)H_(4)N_(4)O_(2));增加催化剂用量可以加速尿素分解,阻断尿素和缩二脲(C_(2)H_(5)N_(3)O_(2))向三聚氰酸转化,但副产物分解温度越高,催化剂用量也越大.

关键词：选择性催化还原尿素沉积物催化分解分解机理动力学模型

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真实机加表面下船用柴油机斜齿轮混合润滑特性研究

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机械工程学报 2025年第1期61卷 290-304页

作者：李仁泽史修江卢熙群孙文刘翮哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001

斜齿轮作为船舶柴油机正时传动系统的核心组件,长期处于高扭矩及高功率密度的苛刻多变工况条件,并与微观粗糙界面润滑作用耦合,工作于润滑-接触并存的混合润滑环境,导致齿面磨损及点蚀失效问题频发。该研究考虑船用柴油机正时斜齿轮运... 详细信息

斜齿轮作为船舶柴油机正时传动系统的核心组件,长期处于高扭矩及高功率密度的苛刻多变工况条件,并与微观粗糙界面润滑作用耦合,工作于润滑-接触并存的混合润滑环境,导致齿面磨损及点蚀失效问题频发。该研究考虑船用柴油机正时斜齿轮运行状态下典型瞬变工况及三维真实机加表面粗糙度的影响,开展斜齿轮副瞬变混合弹流润滑特性研究。结果表明,三维真实机加表面会显著增加各啮合瞬时斜齿轮接触域油膜压力并使油膜厚度产生较为强烈的波动:剃削表面局部接触区膜厚为0,两齿面微凸体接触概率增加,对润滑状态不利;抛光表面可以改善界面润滑状态,降低两齿面接触面积比,增大膜厚比,是较好的加工工艺选择。此外,大功率和低转速工况使得平均膜厚降低,接触面积比增大,不利于界面润滑膜的形成。为降低齿面点蚀及磨损失效概率,尽量保持正时齿轮工作于高速稳定状态。

关键词：船用柴油机正时斜齿轮副三维真实机加表面混合润滑

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横流中射流水动力与声学性能数值模拟研究

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船舶力学 2025年第4期29卷 669-679页

作者：张博艺靳国永叶天贵宋晓济靳淼哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001

水下航行器舷外排放形成了横流与射流相互作用的流体结构,横流中射流产生的流体动力学特性是流体领域的重要课题。本文基于雷诺平均与大涡模拟方法,建立横流中射流的数值计算模型,将时均速度与脉动压力结果与文献试验结果进行对比,验证... 详细信息

水下航行器舷外排放形成了横流与射流相互作用的流体结构,横流中射流产生的流体动力学特性是流体领域的重要课题。本文基于雷诺平均与大涡模拟方法,建立横流中射流的数值计算模型,将时均速度与脉动压力结果与文献试验结果进行对比,验证计算方法的准确性。基于数值计算结果探究孔口上下游近壁面速度及涡量特性,分析孔口附近的声场特性。结果表明:孔口射流对上游边界层的影响体现在前6倍孔径范围内,孔口下游2~14倍孔径范围内发生流动分离;在横流与射流干涉作用下,孔口下游形成了反对称涡对的特征涡结构;反旋对称涡对形成于孔口下边缘附近,并在下游持续存在,其涡核沿流向距离增加逐渐远离壁面,影响区域逐渐扩大;横流与射流相互作用产生的主要声源位于壁面附近,孔口附近声源水平较高且存在脱离壁面的特征,孔口下游声压水平明显高于孔口上游相同位置,声场辐射与流向相关,存在明显的指向性特征。

关键词：射流注入横流边界层特性特征涡结构反旋对称涡对涡声方程

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水下管口附近脉动气泡溃灭及射流特性实验和数值研究

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上海交通大学学报 2025年第1期59卷 99-110页

作者：张越尧乔峰吕详张天源韩蕊李帅哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001

通过实验和数值方法研究水下管口附近脉动气泡溃灭及射流特性.在实验方面,采用电火花放电技术产生厘米级脉动气泡,并利用高速摄影捕捉气泡的瞬态动力学行为;在数值方面,采用基于势流理论的边界积分方法模拟气泡与管壁的耦合作用.实验发... 详细信息

通过实验和数值方法研究水下管口附近脉动气泡溃灭及射流特性.在实验方面,采用电火花放电技术产生厘米级脉动气泡,并利用高速摄影捕捉气泡的瞬态动力学行为;在数值方面,采用基于势流理论的边界积分方法模拟气泡与管壁的耦合作用.实验发现,脉动气泡在管口附近溃灭过程中会产生指向管内的射流,进而威胁水中管道设备的结构安全,数值模拟结果和实验现象吻合良好.通过对气泡距管口距离与管口半径之比γ和气泡的最大半径与管口半径之比λ两个无量纲参数进行系统研究发现:当γ≤1.5时,气泡溃灭阶段只会产生指向管内的射流,当γ>1.5时,气泡产生指向管内射流的趋势随λ的增加而增加;总体而言,气泡产生向下射流的速度随λ的增加而增加,随γ的增大先增大后减小.当γ<0时,射流速度随λ和γ的变化很小,但射流宽度随两者的增加而增加;当γ>0时,射流速度随γ的增大先增大后减小.研究结论为水下管口附近气泡溃灭的动力学行为提供了重要参考.

关键词：气泡动力学近管口气泡边界积分法高速摄影

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