检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2024年第17期43卷 34-40,70页

作者：邵浩峰靳洋林壮杨丽红吴林志哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学先进船舶材料与力学工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001

复合材料圆柱壳质量轻、力学性能好,在水下无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)的耐压壳方面具有广阔的应用前景,掌握其在水压载荷作用下的声振特性对UUV的声隐身设计至关重要。本文基于Flügge圆柱壳理论,采用波传播法,... 详细信息

复合材料圆柱壳质量轻、力学性能好,在水下无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)的耐压壳方面具有广阔的应用前景,掌握其在水压载荷作用下的声振特性对UUV的声隐身设计至关重要。本文基于Flügge圆柱壳理论,采用波传播法,开展了在水压载荷作用下的正交各向异性圆柱壳自由振动研究。运用牛顿迭代法求解水下正交各向异性圆柱壳的特征频率,并通过与COMSOL有限元仿真对比,验证了理论模型的正确性。结果表明,浸没圆柱壳受流固耦合与水压载荷共同作用,特征频率减小,模态振型发生改变。本文还对圆柱壳进行参数化分析,系统研究了薄壁圆柱壳的长径比、厚径比以及材料参数对圆柱壳特征频率的影响规律。本文的研究结果为UUV耐压壳水下声振特性分析提供了理论依据和数据参考,对UUV声隐身设计具有重要意义。

关键词：正交各向异性圆柱壳水下自由振动波传播法流固耦合无人潜航器(UUV)耐压壳

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冲击波气泡联合作用下潜艇冲击环境研究

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核动力工程 2024年第S2期45卷 180-188页

作者：杨博李一磊何建姚迪范金鹏哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001 中国核动力研究设计院成都610213 先进船舶材料与结构力学工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001

为探讨水下爆炸作用下潜艇及其设备的冲击环境,以提升潜艇的生命力。本文运用声-固耦合法计算了模型在水下爆炸载荷下的动态响应,讨论了水中冲击波的传播,并计算冲击波和气泡脉动联合作用下舱段平台的响应谱。对比不同潜深、炸药冲击因... 详细信息

为探讨水下爆炸作用下潜艇及其设备的冲击环境,以提升潜艇的生命力。本文运用声-固耦合法计算了模型在水下爆炸载荷下的动态响应,讨论了水中冲击波的传播,并计算冲击波和气泡脉动联合作用下舱段平台的响应谱。对比不同潜深、炸药冲击因子、炸药攻角下各舱段平台响应,结合舱段板加速度曲线和响应谱曲线分析各参量变化对设备冲击环境的影响。研究结果表明,气泡脉动载荷会加剧平台响应,尤其是低频段响应。通过对不同工况下潜艇设备所处冲击环境的研究,为设备安装位置和生命力提升给出了合理化建议。

关键词： C-S本构气泡载荷冲击环境声-固耦合冲击谱

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TI介质中P-SV波传播的SBP-SAT模拟

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振动与冲击 2023年第20期42卷 91-97,129页

作者：杨在林魏夕杰孙铖杨勇哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学先进船舶材料与力学工业与信息化部重点实验室哈尔滨150001 广西民族大学建筑工程学院南宁530006

基于速度-应力形式的弹性波动方程,采用分部求和和同时逼近项技术建立的SBP-SAT方法,推导了横向各向同性(transversely isotropy,TI)介质的矩阵对称型(symmetric matrix form,SMF)弹性波动方程离散形式,并通过能量法进行了稳定性分析。... 详细信息

基于速度-应力形式的弹性波动方程,采用分部求和和同时逼近项技术建立的SBP-SAT方法,推导了横向各向同性(transversely isotropy,TI)介质的矩阵对称型(symmetric matrix form,SMF)弹性波动方程离散形式,并通过能量法进行了稳定性分析。将该方法应用于倾斜横向各向同性(tilted transverse isotropic,TTI)介质模型、垂直横向各向同性(transverse isotropy with a vertical axis of symmetry,VTI)介质和含裂缝及曲线域的复杂介质模型,对所得的速度幅值和单炮记录分析并总结规律;对不同时间步长、单元网格数的结果进行对比,得出计算效率并验证该方法在求解P-SV波传播问题上的正确性。数值模拟结果表明,该方法模拟精度高,适用性好,在地震数值模拟领域有很好的应用价值和前景。

关键词： P-SV波有限差分方法 SBP-SAT 横向各向同性(TI)介质能量法

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完全匹配层在矩阵式波动方程SBP-SAT方法应用

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振动与冲击 2024年第13期43卷 53-60页

作者：孙铖杨在林蒋关希曦刘泰玉广西民族大学建筑工程学院南宁530006 哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150080 哈尔滨工程大学工业与信息化部先进船舶材料与力学重点实验室哈尔滨150080 南京工业大学数理科学学院南京211816

数值离散方法和截断边界效果是地震动模拟实现的关键。基于分部求和(summation-by-parts,SBP)和一致逼近(simultaneous approximation term,SAT)的SBP-SAT方法具有较高的稳定性,这使得该方法具备了较高的应用前景和价值。此外,完全匹配... 详细信息

数值离散方法和截断边界效果是地震动模拟实现的关键。基于分部求和(summation-by-parts,SBP)和一致逼近(simultaneous approximation term,SAT)的SBP-SAT方法具有较高的稳定性,这使得该方法具备了较高的应用前景和价值。此外,完全匹配层(perfect matching layer,PML)是一种应用广泛用于模拟截断边界的技术,但引入匹配层可能会破坏原始方程的稳定性,特别是在各向异性介质或曲线域模型中。首先基于数理推导,给出弹性波动方程系数矩阵的对称形式。在此基础上,引入多轴完全匹配层(multi-axis perfect matching layer,MPML),并建立相应的匹配层方程。通过本征值分析,我们可以判断阻尼函数对原方程特征根实部的走向和取值范围的影响。然后,我们采用SBP-SAT方法对矩阵对称形式匹配层方程进行离散,并在频域中采用能量法进行稳定性评估。通过对不同模型的数值仿真,表明所提出的离散框架具有整合度高、稳定性好和拓展性强等特点。此外,多轴匹配层可以与SBP-SAT方法结合,可以稳定地模拟曲线域中的波传播。

关键词：弹性波动方程对称矩阵形式高阶有限差分方法分部求和-一致逼近(SBP-SAT) 多轴完全匹配层(MPML) 稳定性

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SBP-SAT方法及其在波动领域的应用

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振动与冲击 2020年第12期39卷 150-157页

作者：杨在林孙铖蒋关希曦杨勇哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150080 哈尔滨工程大学工业与信息化部先进船舶材料与力学重点实验室哈尔滨150080

基于分部求和(Summation By Parts)方法和同时逼近项(Simultaneous Approximation Terms)技术建立的有限差分方法,具有更高的精度和稳定性。同时在介质几何不连续、参数突变条件具有较大的优势。国内对SBP-SAT方法的相关研究目前较少,... 详细信息

基于分部求和(Summation By Parts)方法和同时逼近项(Simultaneous Approximation Terms)技术建立的有限差分方法,具有更高的精度和稳定性。同时在介质几何不连续、参数突变条件具有较大的优势。国内对SBP-SAT方法的相关研究目前较少,论文对该方法的研究背景,方法发展过程进行了介绍并基于SBP-SAT方法和弹性波动理论,结合初边值条件,推导出曲线网格条件下的弹性波动SBP-SAT离散方程。最后,通过数值模拟实现地震波传播过程,介绍该方法在地震数值模拟领域中的应用价值和前景。

关键词： SBP算子有限差分法边界条件 SAT 高阶方法能量法稳定性

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复杂场地条件地震动SBP-SAT模拟

复杂场地条件地震动SBP-SAT模拟

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2018年全国固体力学学术会议

作者：孙铖杨在林蒋关希曦杨勇哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院工业与信息化部先进船舶材料与结构力学重点实验室哈尔滨工程大学

基于分步求和(summation by parts)方法和同时逼近(simultaneous approximation terms)技术建立的有限差分方法,具有更高的精度、守恒性和稳定性。同时在介质几何不连续、参数突变条件具有无可比拟的优势。论文基于SBP-SAT方法和弹性波... 详细信息

基于分步求和(summation by parts)方法和同时逼近(simultaneous approximation terms)技术建立的有限差分方法,具有更高的精度、守恒性和稳定性。同时在介质几何不连续、参数突变条件具有无可比拟的优势。论文基于SBP-SAT方法和弹性波动理论,结合初边值条件,推导出曲线网格条件下的弹性波动有限差分方程组,通过能量法证明方程的稳定性和适定性。最后,通过数值模拟实现地震波传播过程,分析不同情况下的地震波传播规律。

关键词：弹性波动 SBP-SAT 有限差分方法正演模拟

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复杂场地地震动的有限元-有限差分模拟

复杂场地地震动的有限元-有限差分模拟

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2018年全国固体力学学术会议

作者：杨勇杨在林李欣竺蒋关希曦孙铖哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院工业与信息化部先进船舶材料与结构力学重点实验室哈尔滨工程大学

基于弹性波动理论、高阶有限差分方法和有限元求解弹性波动(地震波传播)问题,将弹性波动方程进行差分离散,推导出具有四阶精度的弹性波动有限差分方程组,再结合有限元相关理论,建立有限元求解方程。通过建立一条过渡带,消除有限元-有限... 详细信息

基于弹性波动理论、高阶有限差分方法和有限元求解弹性波动(地震波传播)问题,将弹性波动方程进行差分离散,推导出具有四阶精度的弹性波动有限差分方程组,再结合有限元相关理论,建立有限元求解方程。通过建立一条过渡带,消除有限元-有限差分边界的边界性质,实现对有限元求解区域的赋初值,将两种方法结合起来,建立有限元-有限差分方法的过程。不同介质区域采用不同的计算方法,发挥两种方法的优势。通过程序编译,建立弹性波动有限元-有限差分正演流程。结合两个方法的优势,对具有复杂地形,复杂介质构造的模型进行数值模拟,分析不同情况下的地震动响应。

关键词：地震动有限元-有限差分法复杂地形地质构造

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密度竖向非均匀半空间中圆孔对SH波的散射

密度竖向非均匀半空间中圆孔对SH波的散射

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2018年全国固体力学学术会议

作者：蒋关希曦杨在林孙铖哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院工业与信息化部先进船舶材料与结构力学重点实验室哈尔滨工程大学

基于复变函数方法,结合保角映射法与多极坐标方法,对密度竖向指数型非均匀半空间中浅埋圆孔SH波的散射问题进行了研究。通过保角映射将变系数Helmholtz方程标准化为常系数的Helmholtz方程。通过多极坐标方法与镜像法相结合,得到了散射... 详细信息

基于复变函数方法,结合保角映射法与多极坐标方法,对密度竖向指数型非均匀半空间中浅埋圆孔SH波的散射问题进行了研究。通过保角映射将变系数Helmholtz方程标准化为常系数的Helmholtz方程。通过多极坐标方法与镜像法相结合,得到了散射波的解。借助于圆孔边界处的应力自由条件,求解了散射波中的未知系数,并且计算了在不同参数下圆孔周边的动应力集中系数(DSCF)。

关键词： SH波散射非均匀半空间复变函数法保角映射动应力集中系数(DSCF)

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径向非均匀半空间中浅埋圆孔对SH波的散射与地震动

径向非均匀半空间中浅埋圆孔对SH波的散射与地震动

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2018年全国固体力学学术会议

作者：杨钦友杨在林宋云秋孙铖蒋关希曦杨勇牡丹江师范学院物理与电子工程学院哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院工业与信息化部先进船舶材料与结构力学重点实验室哈尔滨工程大学

基于复变函数方法,结合保角映射法与多极坐标方法,对SH波作用下,密度径向非均匀半空间中浅埋圆孔对SH波的散射于地表响应进行了研究。通过保角映射将变系数Helmholtz方程标准化为常系数的Helmholtz方程。通过多极坐标方法与镜像法相结合... 详细信息

基于复变函数方法,结合保角映射法与多极坐标方法,对SH波作用下,密度径向非均匀半空间中浅埋圆孔对SH波的散射于地表响应进行了研究。通过保角映射将变系数Helmholtz方程标准化为常系数的Helmholtz方程。通过多极坐标方法与镜像法相结合,得到了散射波的解。借助于圆孔边界处的应力自由条件,求解了散射波中的未知系数,并且计算了在不同参数下半空间水平表面的地表位移响应情况。

关键词： SH波散射非均匀半空间复变函数法保角映射地表位移幅值

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