检索结果-内蒙古大学图书馆

船舶力学 2025年第1期29卷 31-40页

作者：申利敏卫志军陆志妹季顺迎张大勇大连理工大学运载工程与力学学部辽宁大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室辽宁大连116024 上海市船舶工程重点实验室上海200011 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁盘锦114221

液体晃荡砰击载荷是液化天然气(LNG)运载装备液舱结构设计的关键载荷之一。液体晃荡砰击载荷过大时,会导致液舱结构产生局部破坏,进而导致液舱内液体泄露,甚至船体倾覆。基于前期数值结果,本文设计了梯形体和正方体两种壁面结构,开展了... 详细信息

液体晃荡砰击载荷是液化天然气(LNG)运载装备液舱结构设计的关键载荷之一。液体晃荡砰击载荷过大时,会导致液舱结构产生局部破坏,进而导致液舱内液体泄露,甚至船体倾覆。基于前期数值结果,本文设计了梯形体和正方体两种壁面结构,开展了不同壁面结构下的液体晃荡砰击试验。针对自由液面演化过程以及液体晃荡砰击载荷分布特性,结合统计分析方法,定性和定量地分析了壁面结构对液体晃荡砰击的抑制效果。研究结果表明,壁面结构的存在改变了液体晃荡砰击过程中的流场分布,使砰击由液体直接砰击改变为裹气液体的间接砰击。裹气液体晃荡砰击过程中产生了大量气液混合物和气泡,从而有效地降低了砰击载荷,并且正方体结构抑制砰击载荷的效果优于梯形体结构。

关键词：液体晃荡防晃结构砰击载荷试验研究统计分析

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基于中空十四面体杆板混杂点阵结构的声学性能与力学性能研究

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中国科学:技术科学 2025年第2期55卷 261-269页

作者：李凌博杨帆李鹏飞韩东同济大学航空航天与力学学院上海200092 同济大学民航航空器结构智能辅助适航重点实验室上海100191 大连理工大学工业装备结构分析、优化与CAE软件国家重点实验室大连116024 上海飞行器力学与控制研究院上海200092

点阵结构因其轻质高强、高设计自由度,在承载、缓冲吸能和减振降噪方面具有广阔的应用前景.然而,传统类型的点阵结构很难同时具备较好的吸声性能和较强的承载性能.本文提出了一种新型三维轻质多功能结构——中空十四面体杆板(HTTP)混杂... 详细信息

点阵结构因其轻质高强、高设计自由度,在承载、缓冲吸能和减振降噪方面具有广阔的应用前景.然而,传统类型的点阵结构很难同时具备较好的吸声性能和较强的承载性能.本文提出了一种新型三维轻质多功能结构——中空十四面体杆板(HTTP)混杂点阵结构,利用增材制造技术制备了实验试样.基于传递矩阵法建立了多级联类亥姆霍兹共振腔的理论模型,并进行了有限元数值模拟和阻抗管实验,实验、理论和数值结果具有良好的一致性.结果表明,板厚0.5 mm的HTTP在第二吸声峰处实现阻抗匹配,同时具有较高的平均吸声系数和宽带半吸收.通过数值均匀化方法和准静态压缩实验研究了HTTP的力学性能,结果表明,HTTP在板厚0.3 mm处实现了弹性各向同性.在压缩过程中杆件与板件相互作用形成了更加稳定的渐进弯曲变形模式,使其在塑性阶段表现出较高且稳定的平台应力.本文提出的HTTP多功能混合点阵结构可同时实现高吸声和强力学性能,为多功能轻质结构的设计提供了一种新的范式.

关键词：混杂点阵结构吸声性能力学性能多功能增材制造

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马氏体钢和高锰钢在人工海水中的冲刷腐蚀行为研究

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材料导报 2025年第8期39卷 174-181页

作者：邹晓惠刘永飞李丹姚海元董磊磊徐云泽大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024 中海油研究总院有限责任公司北京100028 大连理工大学工业装备结构分析、优化与CAE软件国家重点实验室辽宁大连116024

本工作利用旋转搅拌装置,研究了两种高强钢(马氏体钢和高锰钢)在人工海水中的纯腐蚀、纯磨损和冲刷腐蚀行为,并结合电化学、失重测量和形貌表征,对两种高强钢在人工海水中局部腐蚀与磨损耦合作用机制进行了分析。实验结果表明,在纯流体... 详细信息

本工作利用旋转搅拌装置,研究了两种高强钢(马氏体钢和高锰钢)在人工海水中的纯腐蚀、纯磨损和冲刷腐蚀行为,并结合电化学、失重测量和形貌表征,对两种高强钢在人工海水中局部腐蚀与磨损耦合作用机制进行了分析。实验结果表明,在纯流体下,高锰钢的腐蚀速率远低于马氏体钢,具有更好的耐蚀性。加入沙砾后,高锰钢的腐蚀形貌与纯流体中相似,均呈现点蚀坑,而马氏体钢的腐蚀形貌从“flow mark”转变为点蚀坑。在低流速下,沙砾的冲击作用较弱,两种钢的冲刷腐蚀仍以腐蚀作用为主,同时腐蚀与磨损的耦合作用非常显著,由耦合作用造成的损失是两种钢冲刷腐蚀损失的主要原因。电化学和失重测量结果显示,高锰钢的冲刷腐蚀速率要远低于马氏体钢,但是局部形貌表征结果显示高锰钢的点蚀坑深度要高于马氏体钢,面临更高的穿孔风险。此外,高锰钢点蚀坑内部的裂纹发展也可能会诱发其他类型的损伤。因此,在研究冲刷腐蚀过程中,局部冲刷腐蚀信息也应该被重点关注。

关键词：马氏体钢高锰钢人工海水冲刷腐蚀耦合作用

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“南海挑战号”半潜式平台移井优化方法研究

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哈尔滨工程大学学报 2023年第5期44卷 857-864页

作者：黄龚赛姚骥于思源武文华大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件国家重点实验室辽宁大连116024

为了解决半潜式平台移井方案计算困难的问题,本文以“南海挑战号”半潜式平台为依托,开展移井优化方法研究。依据多段悬链线控制方程,考虑平台和各井口的位置关系,建立了系泊链长度与顶张力的关系集。采用非支配排序遗传算法,给出了最... 详细信息

为了解决半潜式平台移井方案计算困难的问题,本文以“南海挑战号”半潜式平台为依托,开展移井优化方法研究。依据多段悬链线控制方程,考虑平台和各井口的位置关系,建立了系泊链长度与顶张力的关系集。采用非支配排序遗传算法,给出了最佳移井路线方案。选取了4组现场移井方案进行对比分析,研究结果表明:所提出的计算方案有效地节约移井所需的时间成本和人力成本。以D_(3)-D_(2)移井操作为例,与现场采用方案相比,移井前后系泊链收放总量减少了40.17%,同时平台移井过程中的平稳程度降低了76.45%,大幅度的提高了移井作业平台的效率和安全性。

关键词：半潜式平台移井操作系泊链遗传算法平稳程度优化方法井口路径规划

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声功率极小值的产生机理分析

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哈尔滨工程大学学报 2024年第11期45卷 2084-2093页

作者：史英沙黎胜大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024

针对结构辐射声功率极小值产生机理尚不明确的问题,本文基于振动模态耦合声功率的正负对矩形板结构的辐射声功率极小值进行了研究。结合声辐射模态对结构振动模态的辐射效率进行了分析,研究了结构在不同流体介质中辐射声功率极小值的特... 详细信息

针对结构辐射声功率极小值产生机理尚不明确的问题,本文基于振动模态耦合声功率的正负对矩形板结构的辐射声功率极小值进行了研究。结合声辐射模态对结构振动模态的辐射效率进行了分析,研究了结构在不同流体介质中辐射声功率极小值的特性差异及其产生原因。结果表明:声功率极小值的产生主要与振动模态耦合相关,低阶奇-奇振动模态之间的耦合对声功率极小值有较大贡献。在本文中激励频率在第5到第6阶共振频率之间,第5、6阶振动模态耦合的声功率为负时,会较大降低矩形板的辐射声功率;水中矩形板的低阶奇-奇模态辐射效率高,模态耦合可以极大降低结构的辐射声功率并出现极小值。

关键词：声功率极小值振动模态声辐射模态模态分析模态耦合辐射效率激励位置

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加筋路径驱动的板壳自适应等几何屈曲分析

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力学学报 2023年第5期55卷 1151-1164页

作者：金灵智王禹郝鹏张越一王博大连理工大学工程力学系辽宁大连116024 工业装备结构分析优化与CAE软件国家重点实验室辽宁大连116024 辽宁省工业装备数字孪生重点实验室辽宁大连116024

加筋薄壁结构常被用于航空航天结构的轻量化设计.随着结构尺寸和几何特征的增加,需要更加精细的网格来满足分析精度的要求.传统的等几何方法采用NURBS张量积形式的拓扑结构,使得在分析过程中难以实现局部细化,而全局细化则会增加不必要... 详细信息

加筋薄壁结构常被用于航空航天结构的轻量化设计.随着结构尺寸和几何特征的增加,需要更加精细的网格来满足分析精度的要求.传统的等几何方法采用NURBS张量积形式的拓扑结构,使得在分析过程中难以实现局部细化,而全局细化则会增加不必要的自由度.为了提升加筋板壳结构的数值分析精度和效率,提出一种基于RPHT (rational polynomial splines over hierarchical T-meshes)样条的加筋板壳自适应等几何屈曲分析方法.样条网格可以沿着加筋路径进行自适应的局部细化,有效提升低自由度下加筋板壳结构等几何屈曲分析的精度.首先,蒙皮和筋条分别采用RPHT样条曲面和NURBS样条曲线进行建模,几何建模与数值仿真采用统一的几何语言,实现建模与分析的一体化.其次,采用几何投影算法和样条插值算法实现筋条与蒙皮之间的高效高精度强耦合,并建立基于加筋路径驱动自适应网格细化方法.最后,曲线加筋板和网格加筋壳两个算例验证本方法的高效性和鲁棒性,通过与基于NURBS的等几何分析进行对比,本方法能够明显降低分析模型的总自由度.

关键词：等几何分析 PHT样条自适应网格细化加筋板壳屈曲分析

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极地海冰动力过程的多面体离散元方法

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计算力学学报 2024年第4期41卷 651-658页

作者：李继王嗣强王安良季顺迎大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室大连116024 国家海洋环境预报中心北京100081

极地海冰影响局部海域的通航条件乃至地质尺度上的气候预测,由于基于连续介质理论的海冰数值模式如网格方法难以应对浮冰尺度的模拟,近年来离散元方法越来越多用于海冰动力学领域。本文使用基于表面网格划分的多面体描述浮冰,通过使用GJ... 详细信息

极地海冰影响局部海域的通航条件乃至地质尺度上的气候预测,由于基于连续介质理论的海冰数值模式如网格方法难以应对浮冰尺度的模拟,近年来离散元方法越来越多用于海冰动力学领域。本文使用基于表面网格划分的多面体描述浮冰,通过使用GJK(Gilbert-Johnson-Keerthi)算法以进行初步接触判断并提高计算效率,采用基于能量守恒接触理论确定单元间接触力,由此建立了极地海冰多面体离散元方法。将该方法应用于极地海冰动力过程模拟,并考虑Hopkins提出的冰脊形成导致的海冰间塑性接触力。首先通过两个浮冰间碰撞模拟以验证接触力计算的正确性,再通过对单向均匀风场下浮冰挤压的模拟验证冰脊生成的模拟能力,最后研究冻结强度参数对剪切风场下冰盖断裂和冰脊生成的影响。结果表明,极地海冰多面体离散元方法能够合理地反映地质尺度海冰的动力过程,并且可有效地模拟冰盖线性运动引起的冰隙和冰脊等动力特征。

关键词：海冰动力学离散元方法冰脊模型海冰断裂

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用于有限元分析与优化设计的JIFEX软件

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计算机集成制造系统-CIMS 2003年第z1期9卷 160-166页

作者：张洪武顾元宪关振群亢战李云鹏赵国忠大连理工大学CAE/CAD软件中心工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

介绍了在国家863计划等科技项目支持下,大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室与cae/CAD软件中心近年来对cae软件研制开发、有限元分析等先进技术研究进展,及其在JIFEX软件中的实现和应用。主要包括:产品结构接触力学分析的参数... 详细信息

介绍了在国家863计划等科技项目支持下,大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室与cae/CAD软件中心近年来对cae软件研制开发、有限元分析等先进技术研究进展,及其在JIFEX软件中的实现和应用。主要包括:产品结构接触力学分析的参数二次规划算法理论,以及在大规模二维、三维接触非线性分析方面的应用;材料非线性分析与弹塑性接触分析的算法与工程应用;机械结构的热接触耦合分析的理论与算法实现。应用JIFEX软件对柴油机的曲轴、连杆、活塞、汽缸盖和机体,增压器的涡轮机轮盘和压气机轮盘,机车车体、转向架构架、牵引齿轮副和轮对等十几种重要零部件几十种结构,进行了精细的计算分析与优化设计,并获得了很好的结果。

关键词：有限元方法弹塑性接触分析

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工程力学中的互补问题:算法

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计算力学学报 2006年第6期23卷 696-699,705页

作者：张培爱何素艳李建宇李兴斯暨南大学信息技术学院数学系广州510632 大连外国语大学软件学院大连116023 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116023

工程力学里很多问题存在互补关系,文献[1]介绍了有关的数学模型。本文介绍了近年来求解互补问题的几种主要方法,包括投影方法、内点方法、方程组方法、延拓方法以及无约束优化方法。与此同时,也介绍了作者近期在互补问题算法方面的一些... 详细信息

工程力学里很多问题存在互补关系,文献[1]介绍了有关的数学模型。本文介绍了近年来求解互补问题的几种主要方法,包括投影方法、内点方法、方程组方法、延拓方法以及无约束优化方法。与此同时,也介绍了作者近期在互补问题算法方面的一些研究工作。

关键词：互补问题内点方法 NCP函数光滑化方法

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基于等几何的板壳结构几何非线性拓扑优化

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应用力学学报 2023年

作者：吴涛王禹张正阳郝鹏王博大连理工大学工程力学系工业装备结构分析优化与CAE软件国家重点实验室辽宁省工业装备数字孪生重点实验室

面向板壳结构的补强设计，提出了一种基于等几何分析的几何非线性拓扑优化方法。板壳结构的几何通过NURBS曲面表示，构建了基于退化实体壳单元纵向积分规则的分层模型（蒙皮和补强设计域）。补强设计域采用三场SIMP节点密度插值模型开... 详细信息

面向板壳结构的补强设计，提出了一种基于等几何分析的几何非线性拓扑优化方法。板壳结构的几何通过NURBS曲面表示，构建了基于退化实体壳单元纵向积分规则的分层模型（蒙皮和补强设计域）。补强设计域采用三场SIMP节点密度插值模型开展拓扑优化寻找最优构型，拓扑优化过程考虑板壳结构的几何非线性，建立了考虑大转动的样条退化壳单元格式并推导了全解析灵敏度。基于壳单元的分层模型相比于传统的实体单元模型大幅降低了模型规模，等几何分析实现了板壳结构拓扑优化与CAD系统的无缝集成。数值算例表明该方法能够在考虑几何非线性影响下获得板壳结构清晰的补强区域。同时，本文讨论了小变形拓扑优化与几何非线性拓扑优化的差异，验证了板壳结构拓扑优化考虑几何非线性的必要性。

关键词：等几何分析几何非线性拓扑优化板壳结构

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