检索结果-内蒙古大学图书馆

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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热防护材料烧蚀模型的研究进展

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宇航学报 2024年第10期45卷 1509-1523页

作者：卞晨杰孙得川杜礼明大连理工大学力学与航空航天学院大连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大连116024 大连交通大学机车车辆工程学院大连116028

对国内外热防护材料烧蚀模型的研究进展进行了综述。首先介绍了非涂层类和涂层类材料的热化学烧蚀模型,然后阐述了发动机内防护材料受颗粒和气流侵蚀的模型,最后讨论了飞行器外防护材料的机械剥蚀模型。分析表明:热化学烧蚀模型主要基... 详细信息

对国内外热防护材料烧蚀模型的研究进展进行了综述。首先介绍了非涂层类和涂层类材料的热化学烧蚀模型,然后阐述了发动机内防护材料受颗粒和气流侵蚀的模型,最后讨论了飞行器外防护材料的机械剥蚀模型。分析表明:热化学烧蚀模型主要基于体烧蚀和表面烧蚀守恒方程,但现有表面烧蚀方程中缺乏对气流侵蚀和机械剥蚀的描述,体烧蚀方程中也未能体现炭层的多孔介质特性;颗粒和气流侵蚀模型中,一般将临界孔隙度作为炭层破坏的判据,建立表面剪切应力和孔隙率的经验关系式;机械剥蚀模型中,普遍将现象与侵蚀机制结合,未考虑材料内部性能演变和破坏机制。未来有必要重视飞行器外防护涂层材料的研究,建立更为精准的气流侵蚀、力学剥蚀模型,并与热化学烧蚀模型耦合。

关键词：飞行器热防护材料烧蚀模型气流侵蚀机械剥蚀

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跨介质飞潜器水面起降过程流场及运动特性研究

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水下无人系统学报 2024年第3期32卷 434-450页

作者：陆德顺张少谦王浩宇孙铁志大连理工大学船舶工程学院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

为探究跨介质飞潜器水面起降过程流场结构演变及自身运动特性,基于计算流体动力学数值仿真技术,耦合流体体积多相流模型、剪切应力传输k-ω湍流模型、Schnerr-Sauer空化模型以及Stokes 5阶非线性波理论,构建了飞潜器水面起降的数值计算... 详细信息

为探究跨介质飞潜器水面起降过程流场结构演变及自身运动特性,基于计算流体动力学数值仿真技术,耦合流体体积多相流模型、剪切应力传输k-ω湍流模型、Schnerr-Sauer空化模型以及Stokes 5阶非线性波理论,构建了飞潜器水面起降的数值计算方法。分别对静水环境下飞潜器水面起飞过程、有/无波浪环境下飞潜器水面降落过程进行数值仿真,分析了各过程飞潜器动力学响应、载荷变化情况以及自由液面流场演化过程。结果表明:在整个静水环境下水面起飞过程中飞潜器均能保持稳定的姿态,其周围流场结构及自由液面演化均具有强对称性;在水面降落过程中,飞潜器及导管底部受到较大的反向砰击力,导致飞潜器姿态出现一定程度的振荡,在经过多次衰减波动后能够快速恢复平稳状态;而波浪的存在会加大触水时刻飞潜器所受到的砰击载荷,加剧飞潜器姿态的振荡,延后姿态最终恢复平稳时间。

关键词：跨介质飞潜器水面起降动力学砰击载荷

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基于图像对比的疲劳裂纹扩展动态检测方法

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机械工程学报 2024年第18期60卷 24-31页

作者：孙士勇朱殿立李佳琦樊俊铃杨睿赵延广大连理工大学机械工程学院大连116024 大连理工大学白俄罗斯国立大学联合学院大连116024 中国飞机强度研究所西安710065 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

针对航空铝合金等材料表面的疲劳裂纹,提出一种基于图像对比的动态裂纹扩展检测方法,通过N次灰度作差双阈值设定的方案实现复杂表面状态下裂尖位置的检出,获得裂纹扩展曲线;展开材料疲劳试验,采集不同表面状态下的样件裂纹图像,通过与... 详细信息

针对航空铝合金等材料表面的疲劳裂纹,提出一种基于图像对比的动态裂纹扩展检测方法,通过N次灰度作差双阈值设定的方案实现复杂表面状态下裂尖位置的检出,获得裂纹扩展曲线;展开材料疲劳试验,采集不同表面状态下的样件裂纹图像,通过与传统的静态裂纹识别算法比较,验证动态裂纹检测方法检出复杂表面状态下裂纹的可行性;与直读法比较,相对误差不大于4%,验证检测算法的准确性;通过讨论不同表面状态下的灰度作差方案、阈值判定、作差次数等,为多表面状态下裂纹的自动化检测提供参考与借鉴。白色表面状态下作差次数N取2,黑色表面状态下作差次数N取1,含划痕及污渍表面状态下N取2,能够较好地反映裂纹扩展状态。

关键词：图像对比疲劳裂纹动态检测灰度作差裂纹扩展

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冰块尺寸对碎冰区船舶结构冰阻力影响的离散元分析

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计算力学学报 2024年第5期41卷 915-920页

作者：张鑫奥俞赟杨冬宝刘璐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 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 大连理工大学船舶工程学院大连116024

船舶在碎冰区航行时的冰阻力会影响船舶的安全性和航行性能。本文以雪龙号破冰船为研究对象,采用三维离散元方法对碎冰环境下船体结构冰阻力进行数值模拟。基于随机生成算法对不规则形状的碎冰区进行参数化建模以形成复杂的碎冰初始场,... 详细信息

船舶在碎冰区航行时的冰阻力会影响船舶的安全性和航行性能。本文以雪龙号破冰船为研究对象,采用三维离散元方法对碎冰环境下船体结构冰阻力进行数值模拟。基于随机生成算法对不规则形状的碎冰区进行参数化建模以形成复杂的碎冰初始场,同时考虑海水对船体结构的作用力建立船体碎冰阻力的计算模型,并将离散元计算结果与碎冰区DuBrovin冰阻力计算公式进行对比。在此基础上将冰块尺寸进行无量纲化,研究不同冰厚和航速下冰块尺寸对碎冰阻力的影响规律。以平整冰区船体冰阻力的Lindqvist公式为参照,得到碎冰向平整冰转化的临界尺寸。该浮冰临界尺寸可作为识别碎冰区与平整冰的判据。本文研究工作可为船舶在极地冰区的安全航行提供一定的参考。

关键词：破冰船离散元方法碎冰区冰块尺寸冰阻力

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三维方腔内导电流体第1次Hopf分叉

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航空学报 2023年第18期44卷 132-142页

作者：张敬奎常家鹏崔苗李琦芬任洪波杨涌文上海电力大学能源与机械工程学院上海200090 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

磁场作用下导电流体由Hopf分叉引起的不稳定转变还未有研究涉及。采用课题组开发的配置点谱方法与人工压缩法相结合的数值方法SCM-ACM直接求解次临界流动状态下的磁流体控制方程,采用Fourier分析法获得速度振荡的频谱分布,研究了一定哈... 详细信息

磁场作用下导电流体由Hopf分叉引起的不稳定转变还未有研究涉及。采用课题组开发的配置点谱方法与人工压缩法相结合的数值方法SCM-ACM直接求解次临界流动状态下的磁流体控制方程,采用Fourier分析法获得速度振荡的频谱分布,研究了一定哈特曼数Ha条件下三维方腔内导电流体由稳态流动转变为非稳态周期性振荡流动的第1次Hopf分叉。结果显示,磁场强烈抑制了速度振荡,显著增加了第1次Hopf分叉的临界雷诺数Re_(cr)。随Ha从0增加至5,速度振幅的衰减速度呈抛物线形式急剧增加。同时,Recr也呈抛物线形式增加,由1916.6增加至2040.1。然而,不同Ha条件下,速度振荡均仅有唯一主导的无量纲角频率(ω=0.5752)。所提Hopf分叉的方法和相关结果,能够为工程设计和运行控制提供参考。

关键词：第1次Hopf分岔磁流体力学(MHD) 振荡流动不稳定性分析配置点谱方法

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考虑接地效应的轮胎柔性圆环建模及其径向振动特性研究

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机械工程学报 2024年第23期60卷 152-163页

作者：余旭东赵剑郭烈李刚黄海波大连理工大学宁波研究院宁波315016 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 大连理工大学机械工程学院大连116024 大连理工大学力学与航空航天学院大连116024 宁波大学机械工程与力学学院宁波315211

为了进一步研究轿车用子午线轮胎在自由和接地状态下的径向振动特性,从动力学建模、实验模态分析、参数辨识等研究手段出发,基于经典二维柔性圆环模型,提出了一种考虑垂向载荷和接地长度变化的改进轮胎柔性圆环模型,利用模态叠加法计算... 详细信息

为了进一步研究轿车用子午线轮胎在自由和接地状态下的径向振动特性,从动力学建模、实验模态分析、参数辨识等研究手段出发,基于经典二维柔性圆环模型,提出了一种考虑垂向载荷和接地长度变化的改进轮胎柔性圆环模型,利用模态叠加法计算得到了胎面径向振动模态。该改进模型主要包括三个子模型:自由轮胎振动模型、静载状态下的轮胎接触模型和接地轮胎振动模型。首先,借助自由状态下的轮胎模态实验和理论模型,采用遗传算法对模型结构参数进行识别;其次,基于轮胎结构参数,利用静载状态下的轮胎接触模型,建立轮胎垂向力-垂向变形关系;最后,通过接地轮胎振动模型计算得到不同垂向载荷下的轮胎固有频率,并开发轮胎有限元模型进行验证。结果表明,提出的改进轮胎柔性圆环模型能够反映出1000~5000 N垂向载荷下接地轮胎频率分裂现象,并且可以有效预测接地振动行为。研究丰富了经典轮胎柔性圆环模型的应用场景,为接地条件下的轮胎振动和噪声分析提供了可供借鉴的思路和方法。

关键词：柔性圆环模型轮胎接地振动模态分析轮胎垂向刚度频率分裂现象

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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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