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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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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考虑滞回效应的螺栓连接组合结构非线性随机振动分析

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振动与冲击 2024年第5期43卷 223-230页

作者：吴鹏辉王纪磊毛晨洋赵岩大连理工大学运载工程与力学学部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116023 大连理工大学宁波研究院浙江宁波315016

针对具有滞回效应的螺栓连接组合结构,结合虚拟激励法和多谐波平衡法实现了随机振动响应频域功率谱分析。首先,对于随机激励作用下的组合结构,以Jenkins模型进行本构建模。其次,将随机激励表达为复指数级数,将响应谱分析转化虚拟响应的... 详细信息

针对具有滞回效应的螺栓连接组合结构,结合虚拟激励法和多谐波平衡法实现了随机振动响应频域功率谱分析。首先,对于随机激励作用下的组合结构,以Jenkins模型进行本构建模。其次,将随机激励表达为复指数级数,将响应谱分析转化虚拟响应的向量运算,提出了扩展虚拟激励法(extended pseudo excitation method, E-PEM)。最后,对虚拟响应求解中频域本构的计算困难,引入时频变换处理;将非线性迭代转换为优化问题并利用信赖域方法求解,有效解决了传统牛顿法的收敛困难。以二自由度和组合梁模型为对象,研究了结构的随机振动响应谱特性,并同蒙特卡罗模拟法对比验证E-PEM的正确性,同时对结构特有的非线性随机振动机制进行了讨论。结果表明:建立的E-PEM为一般非线性结构随机振动频域分析提供了一个可借鉴的求解思路。

关键词：滞回效应随机振动虚拟激励法(PEM) 多谐波平衡法

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基于数字孪生的深水导管架杆件轴力反演方法

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科技导报 2023年第15期41卷 97-105页

作者：张艳芳程丛志周雷王巍巍于思源武文华刘磊朱东旭海洋石油工程股份有限公司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理工大学运载工程与力学学部大连科迈尔防腐科技有限公司

深水导管架平台是我国南海具有广泛应用前景的海洋油气装备。实时、准确地获取深水导管架关注杆件的受力行为可以及时评估导管架的在役安全状态。基于数字孪生方法开展了深水导管架杆件轴力反演方法研究,并在亚洲最大的导管架——陆丰1... 详细信息

深水导管架平台是我国南海具有广泛应用前景的海洋油气装备。实时、准确地获取深水导管架关注杆件的受力行为可以及时评估导管架的在役安全状态。基于数字孪生方法开展了深水导管架杆件轴力反演方法研究,并在亚洲最大的导管架——陆丰15-1平台进行现场验证。结合深水导管架现场监测系统,建立数字孪生系统框架;开展了基于实测海况的海洋环境载荷特征提取和SACS-ANSYS仿真数据库构建;结合海况插值算法,给出了监测海况下关注杆件轴力的计算过程;基于监测部分海况数据验证了本文算法在陆丰15-1深水导管架平台的可行性。

关键词：数字孪生深水导管架轴力反演

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考虑温度影响的非对称蓄能弹簧密封圈密封性能研究

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润滑与密封 2024年第8期49卷 168-174页

作者：覃洲扬王雅静冯镇军徐明朗聂雪阳周震寰孙家斌大连理工大学海洋科学与技术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盘锦124200 大连理工大学运载工程与力学学部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辽宁大连116024 中船重工中南装备有限责任公司湖北宜昌443005

针对一类非对称蓄能弹簧密封圈,利用有限元方法分析不同温度下密封圈圈长、内外唇长差值和竖向间隙对密封性能的影响,并结合正交试验法对密封圈结构进行优化设计。研究结果表明:随着温度的升高,线接触压力和有效密封长度逐渐增加,峰值... 详细信息

针对一类非对称蓄能弹簧密封圈,利用有限元方法分析不同温度下密封圈圈长、内外唇长差值和竖向间隙对密封性能的影响,并结合正交试验法对密封圈结构进行优化设计。研究结果表明:随着温度的升高,线接触压力和有效密封长度逐渐增加,峰值接触压力逐渐降低;随着圈长的增加,线接触压力单调增加,有效密封长度单调减小,而峰值接触压力表现出先增加后减小的非线性变化趋势;随着内外唇长差值的增加,线接触压力、有效密封长度和峰值接触压力均存在极值点;在给定温度下,主要设计参数对线接触压力和有效密封长度的影响程度依次为密封圈圈长、内外唇长差值和竖向间隙,对峰值接触压力的影响最为显著的设计参数是内外唇长差值,其次是竖向间隙。

关键词：非对称蓄能弹簧密封圈静密封性能正交试验法结构优化

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基于代理模型的风力机轴承疲劳寿命高效估计

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风机技术 2023年第4期65卷 72-79页

作者：吕仕杰姜孝谟赵海心连志强孙恩王志成陈金涛大连理工大学运载工程与力学学部工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室工业装备数字孪生辽宁省重点实验室大连理工大学能源与动力学院教育部海洋能源利用重点实验室大连理工大学能源与动力学院

双列调心滚子轴承广泛用于不同功率风力机主轴轴承,其结构复杂,工况繁多,以至其疲劳损伤具有极大的离散性,难以实现其使用寿命的快速准确估计。本文提出了一种针对双列滚子轴承疲劳数物融合的快速预估方法。首先结合拉格朗日方程和赫兹... 详细信息

双列调心滚子轴承广泛用于不同功率风力机主轴轴承,其结构复杂,工况繁多,以至其疲劳损伤具有极大的离散性,难以实现其使用寿命的快速准确估计。本文提出了一种针对双列滚子轴承疲劳数物融合的快速预估方法。首先结合拉格朗日方程和赫兹接触理论建立了轴承动力学机理仿真模型,然后使用序列加点方法和Kriging插值模型实现了应力的快速仿真,最后结合S-N曲线和累积损伤寿命理论获得轴承的疲劳损伤程度。通过某实际风场的主轴承算例,证明了本文所提方法的精度和计算效率。

关键词：双列调心滚子轴承动力学机理 Kriging代理模型疲劳寿命估计

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不确定性下Bayes-DeepONet旋转机械故障报警方法研究

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风机技术 2023年第6期65卷 54-59页

作者：赵慧君姜孝谟王志成大连理工大学运载工程与力学学部工业装备结构分析、优化与CAE软件国家重点实验室工业装备数字孪生辽宁省重点实验室大连理工大学能源与动力学院海洋能源利用与节能教育部重点实验室大连理工大学能源与动力学院

深度学习方法在旋转机械故障诊断中得到广泛应用,但现有的方法很少考虑数据和模型不确定性对诊断结果的影响,以致于实际应用中模型的泛化能力不足,精度无法保证。本文基于Dropout的近似变分推理与深度算子神经网络(DeepONet)模型无缝对... 详细信息

深度学习方法在旋转机械故障诊断中得到广泛应用,但现有的方法很少考虑数据和模型不确定性对诊断结果的影响,以致于实际应用中模型的泛化能力不足,精度无法保证。本文基于Dropout的近似变分推理与深度算子神经网络(DeepONet)模型无缝对接,提出一种基于不确定性下贝叶斯DeepONet模型的旋转机械故障预警新模型。使用大型压缩机案例,进行了方法验证,结果表明:考虑数据和模型的不确定性,所提方法具有非常高的准确性,实现对机组运行状态的实时监测和精准预警。

关键词：不确定性旋转机械贝叶斯 DeepONet 故障预警

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养殖舱水下噪声预报与测试验证

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中国海洋平台 2024年第6期39卷 9-17页

作者：刘松张成舜杨康杜一帆刘盼盼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 大连理工大学运载工程与力学学部船舶工程学院辽宁大连116024 中船船舶设计研究中心有限公司山东青岛300480

为探讨水-空气多介质条件下的封闭舱室水下噪声预报方法,以某10万吨级养殖工船的养殖水舱为研究对象,针对300~900 Hz频段,采用统计能量分析(Statistical Energy Analysis,SEA)法、有限元与边界元耦合法对养殖舱室结构进行辐射声场仿真... 详细信息

为探讨水-空气多介质条件下的封闭舱室水下噪声预报方法,以某10万吨级养殖工船的养殖水舱为研究对象,针对300~900 Hz频段,采用统计能量分析(Statistical Energy Analysis,SEA)法、有限元与边界元耦合法对养殖舱室结构进行辐射声场仿真与试验,将SEA法得到的结构响应速度作为边界元模型的边界条件,研究分析封闭舱室不同介质内的噪声贡献量。通过实船测试结果进行验证:数值仿真虽然存在误差但此差值在误差范围之内;在养殖舱内噪声分布方面,预报值与实测值呈现相同的分布趋势。研究方法对同类型及相似船舶舱内水下噪声预报有一定的参考意义。

关键词：封闭舱室水下辐射噪声预报统计能量法边界元法有限元法试验验证

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