检索结果-内蒙古大学图书馆

中国腐蚀与防护学报 2025年第2期45卷 416-422页

作者：李新城李兆南王海锋徐云泽王明昱甄兴伟大连理工大学船舶工程学院大连116024 工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室大连116024

以DH36海洋工程钢的焊接构件为研究对象,通过氢渗透和慢应变速率拉伸试验(SSRT)对DH36钢焊接结构不同区域的氢脆敏感性进行对比研究。结果表明,热影响区的氢扩散系数最大,焊缝区次之,母材区最小;热影响区的氢脆系数最高,且热影响区在极... 详细信息

以DH36海洋工程钢的焊接构件为研究对象,通过氢渗透和慢应变速率拉伸试验(SSRT)对DH36钢焊接结构不同区域的氢脆敏感性进行对比研究。结果表明,热影响区的氢扩散系数最大,焊缝区次之,母材区最小;热影响区的氢脆系数最高,且热影响区在极化电位为-950 mV时,可以观察到明显的氢脆现象,而母材区与焊缝区当阴极保护电位为-1050 mV时才表现出氢脆特征。热影响区氢脆敏感性高于焊缝区,而焊缝区高于母材区。

关键词： DH36钢氢脆热影响区氢渗透慢应变速率拉伸试验(SSRT) 阴极保护

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预应力及超低温循环作用下碳纤维/环氧树脂复合材料微裂纹行为

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复合材料学报 2025年第1期42卷 182-190页

作者：陈春宇王剑锋张木子柳敏静杨雷武湛君大连理工大学力学与航空航天学院工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室大连116024 大连理工大学材料科学与工程学院大连116024

低温燃料贮箱复合材料化是实现运载火箭结构减重、提升运载能力的有效途径,但贮箱在服役过程中要承受超低温循环和机械载荷的共同作用,容易导致复合材料内部产生微裂纹,从而威胁结构安全。本文利用简易的预应力加载装置对碳纤维/环氧树... 详细信息

低温燃料贮箱复合材料化是实现运载火箭结构减重、提升运载能力的有效途径,但贮箱在服役过程中要承受超低温循环和机械载荷的共同作用,容易导致复合材料内部产生微裂纹,从而威胁结构安全。本文利用简易的预应力加载装置对碳纤维/环氧树脂复合材料正交层合板进行超低温循环试验,研究预应力和超低温循环共同作用下复合材料层合板的微裂纹萌生和演化规律。结果表明:层合板边缘层的微裂纹密度总体大于内层,但中心两个90°叠加层表现出最大的微裂纹密度;与只有低温循环条件相比,引入预应力后层合板在同样的低温循环次数下微裂纹密度更大,增长速率更快;随着循环次数的增加,微裂纹密度的增长速率先快后慢,最终趋于饱和;随着预应力水平的提升,层合板中微裂纹的萌生和扩展速率也进一步加剧。本文初步揭示了复合材料在载荷及超低温循环耦合作用下的微裂纹萌生和演化机制,可为低温复合材料贮箱的研制和应用提供有意义的参考。

关键词：碳纤维/环氧树脂复合材料层合板超低温循环预应力微裂纹

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面向船体分段吊装工艺的多功能设计系统开发

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华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第4期53卷 72-78页

作者：张全有李瑞战修广刘玉君大连理工大学船舶工程学院大连市舰船先进制造技术重点实验室洛阳星派数值仿真研究院有限公司工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室

基于船体分段AM模型抽取的离散数据与三角剖分数据、吊装工艺信息、起重设备信息等，提出了船体分段吊点布置优化算法；基于高可靠的AFT-Delaunay(自动有限元-德劳内)网格生成算法，以及包含控制算法、单元计算与本构计算扩展接口等功... 详细信息

基于船体分段AM模型抽取的离散数据与三角剖分数据、吊装工艺信息、起重设备信息等，提出了船体分段吊点布置优化算法；基于高可靠的AFT-Delaunay(自动有限元-德劳内)网格生成算法，以及包含控制算法、单元计算与本构计算扩展接口等功能的有限元分析框架，开发了面向船体分段吊装工艺的多功能集成设计系统；为解决船体分段吊装工艺设计环节中的吊点布置自动求解问题、船体分段吊装过程工艺动态仿真问题、眼板与分段的网格剖分问题及有限元自动计算等问题提供了自动化解决方案．最后以某原油船的舭部分段为例，对比商业有限元软件***与本系统在有限元计算结果、网格剖分及有限元可视化显示等方面的功能，证明本系统在船体分段吊装安全性评估方面达到与商用有限元软件相当水平．

关键词：分段吊装吊点布置吊点自识别算法网格剖分动态仿真

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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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基于深度学习的舰船姿态预估的可视化研究

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华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第4期53卷 132-137页

作者：陈占阳王振宇崔海鑫黎胜哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院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上海交通大学密西根学院中国船舶及海洋工程设计研究院

针对当舰船在实际海况中航行时，运动姿态剧烈变化会大大降低舰载机起降安全性的问题，在模块化神经网络（MNN）中引入长短期记忆神经网络（LSTM）和K均值（K-Means）聚类算法，形成复合的MNN-KMEANS-LSTM预报模型．先基于Fortran软件... 详细信息

针对当舰船在实际海况中航行时，运动姿态剧烈变化会大大降低舰载机起降安全性的问题，在模块化神经网络（MNN）中引入长短期记忆神经网络（LSTM）和K均值（K-Means）聚类算法，形成复合的MNN-KMEANS-LSTM预报模型．先基于Fortran软件生成的仿真模拟数值进行模型训练及最佳参数保存，后基于舰船船模试验运动数据进行参数调用和姿态预测，其预报损失值最低可达1×10-5数量级，拟合系数最高可达0.98．同时，将MNNKMEANS-LSTM模型与径向基函数、门控循环单元神经网络进行比较，分析强非线性非平稳海况下不同模型的预报性能．最后，借助Python语言的第三方库（PyQt），开发了舰船运动姿态显示平台，并承接上述理论研究成果，基于软件界面的三大功能，以模型的自适应性满足在线计算要求，实现了人机交互，为舰船工作人员配合舰载机起降提供预判参考．

关键词：舰船运动长短期记忆神经网络模块化神经网络 PyQt第三方库在线计算

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舱壁结构抑制液体晃荡砰击的试验研究

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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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车-轨-桥耦合系统随机动力学高效分析的直接概率积分法

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计算力学学报 2025年

作者：包英杰闫凯秀刘祥陈国海杨迪雄大连理工大学工程力学系工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室福建理工大学土木工程学院

在桥梁上行驶的列车与轨道共同构成车-轨-桥耦合系统，会受到轨道不平顺和极端地震荷载等随机源的影响，引发列车脱轨风险。本文考虑轨道不平顺和地震动的随机不确定性，提出了车-轨-桥耦合系统随机动力学高效分析的直接概率积分法，实... 详细信息

在桥梁上行驶的列车与轨道共同构成车-轨-桥耦合系统，会受到轨道不平顺和极端地震荷载等随机源的影响，引发列车脱轨风险。本文考虑轨道不平顺和地震动的随机不确定性，提出了车-轨-桥耦合系统随机动力学高效分析的直接概率积分法，实现耦合系统随机动力响应和行车安全概率安全评定。首先，建立三维车-轨-桥耦合系统随机动力学模型，开展轨道不平顺和近断层随机地震动不确定性量化与表征。其次，基于概率守恒原理的积分表述，导出了刻画随机不确定性在耦合系统中传播的概率密度积分方程。通过联立耦合系统动力学方程和概率密度积分方程，发展了三维车-轨-桥耦合系统随机动力学高效分析的直接概率积分法。将脱轨系数作为行车安全评价准则，建立列车过桥安全极限状态函数，实现了列车过桥可靠性评定。最后，通过数值算例论证了提出方法的精度和效率，揭示了列车脱轨概率与地震动强度之前的非线性关系，并探究了近断层地震动速度脉冲对列车脱轨概率的影响规律。

关键词：车-轨-桥耦合系统多源随机性随机过程动力可靠度脱轨概率直接概率积分法

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预制舵角对超空泡构型航行体入水运动特性影响研究

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兵器装备工程学报 2025年第1期46卷 89-96页

作者：魏海鹏连宵王凡瑜刘元清孙铁志北京宇航系统工程研究所北京100076 大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024 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

为了探究预置舵角对通气航行器入水运动特性的影响,基于VOF(Volume of Fluid)模型和SST k-ω湍流模型,开展了通气航行器带舵角高速斜入水流场的数值模拟和弹道特性分析。通过将数值预报的空泡形态和弹道特征与试验结果相对比,验证了所... 详细信息

为了探究预置舵角对通气航行器入水运动特性的影响,基于VOF(Volume of Fluid)模型和SST k-ω湍流模型,开展了通气航行器带舵角高速斜入水流场的数值模拟和弹道特性分析。通过将数值预报的空泡形态和弹道特征与试验结果相对比,验证了所采用的数值方法的有效性,并分析了不同舵角对航行体入水流场演化、弹道特性和水动力特性。结果表明:倾斜高速入水条件下,入水空泡会迅速发生表面闭合,同时舵角的存在使入水空泡存在上下侧不对称情况。入水一定深度后,由于静水压力的增加和航行器速度下降,航行器尾部空泡脱落,升力系数和俯仰力矩发生波动。舵角对于航行器弹道特性产生明显的影响,舵角越大,航行器最大入水深度减小,俯仰角度变化越迅速,姿态转平的时间提前。5°舵角工况相较于3°舵角工况,姿态转平时间提前了86 ms。但是舵角对航行器轴向速度基本没有影响。舵角同时对航行器水动力特性存在一定的影响,舵角越大,升力系数的最大值越大,俯仰力矩越高。但是,舵角对航行器阻力系数影响不明显。

关键词：通气预置舵角流场演化弹道特性

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水下仿生翼型设计及其水动力性能研究

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兵器装备工程学报 2025年第2期46卷 136-144页

作者：赵长青王梦豪李健许昊孙铁志大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024 中国船舶集团有限公司第七〇五研究所西安710077 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

为了提升水翼的水动力性能,采用座头鲸鳍肢前缘波状结构作为设计参考,通过函数模型表达前缘型线,并结合新型翼型剖面,设计出一种新型仿生水翼模型。通过水洞试验,测量了仿生水翼和典型水翼的水动力性能,并采用数值仿真方法揭示了仿生水... 详细信息

为了提升水翼的水动力性能,采用座头鲸鳍肢前缘波状结构作为设计参考,通过函数模型表达前缘型线,并结合新型翼型剖面,设计出一种新型仿生水翼模型。通过水洞试验,测量了仿生水翼和典型水翼的水动力性能,并采用数值仿真方法揭示了仿生水翼的增升减阻机理。试验结果表明:在雷诺数1.8×10^(5)至3.0×10^(5)范围内,仿生水翼展现出较为明显的增升减阻优势,其中升力性能最高提升14%,阻力性能最大优化47%。进一步深入分析数值结果并对比表面压力及流场结构可视化发现,与典型水翼相比,仿生水翼吸力面的低压峰值较高,前缘波状结构维持的高动量区显著减少了流动分离面积。此外,前缘型线的优化减少了由翼尖涡引起的诱导阻力,从而显著提升了水翼水动力性能。

关键词：仿生水翼增升减阻流动分离翼尖涡

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船舶结构NURBS等几何参数化水平集拓扑优化方法

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船舶力学 2025年第4期29卷 610-618页

作者：汪雪良陈帅刘辉张世林李政杰李飞赵南祝雪峰中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 深海技术科学太湖实验室江苏无锡214082 武汉大学土木建筑工程学院武汉430072 大连理工大学运载工程与力学学部辽宁大连116024 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

针对复杂船舶结构“几何建模–结构分析–优化设计”相互割裂,交互繁琐低效,以及传统拓扑优化方法难于实现CAD和cae无缝融合等问题,本文提出基于非均匀有理B样条(NURBS)的等几何参数化水平集结构拓扑优化方法,并用于二维和三维拓扑优化... 详细信息

针对复杂船舶结构“几何建模–结构分析–优化设计”相互割裂,交互繁琐低效,以及传统拓扑优化方法难于实现CAD和cae无缝融合等问题,本文提出基于非均匀有理B样条(NURBS)的等几何参数化水平集结构拓扑优化方法,并用于二维和三维拓扑优化。对于三维复杂结构,将船舶结构数模浸入到三变量NURBS三维实体结构中,然后通过光线追踪算法来快速确定设计域、边界和载荷施加区域的相关单元、控制点等几何信息,进而建立基于NURBS和浸入方法的等几何参数化水平集拓扑优化方法。该方法克服了传统的等几何拓扑优化受限于规则NURBS拓扑的限制,可处理复杂CAD模型。数值算例表明相较于传统的等几何SIMP方法,该算法计算效率可提升30%以上。

关键词：等几何分析拓扑优化参数化水平集 NURBS 船舶结构

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