检索结果-内蒙古大学图书馆

固体力学学报 2023年第5期44卷 679-686页

作者：马今伟段庆林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 大连理工大学大连理工大学白俄罗斯国立大学联合学院大连116024

无额外自由度广义有限元法具备丰富的近似空间,并解决了作为传统广义有限元法瓶颈问题之一的线性相关问题.本文研究了无额外自由度广义有限元法的近不可压分析,发现其存在体积自锁.针对该问题,将假设应变技术引入到广义有限元,分别建立... 详细信息

无额外自由度广义有限元法具备丰富的近似空间,并解决了作为传统广义有限元法瓶颈问题之一的线性相关问题.本文研究了无额外自由度广义有限元法的近不可压分析,发现其存在体积自锁.针对该问题,将假设应变技术引入到广义有限元,分别建立了选择减缩积分和平均体应变两种假设应变方案,并推导了各自的的修正应变矩阵.两个经典算例的数值结果表明,本文引入的假设应变技术能够有效处理体积自锁问题,显著改善了无额外自由度广义有限元法近不可压分析的计算精度和收敛性.

关键词：广义有限元近不可压分析体积自锁假设应变额外自由度

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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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断裂相场模型的三维自适应有限元方法

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应用数学和力学 2024年第4期45卷 391-399页

作者：裘沙沙刘星泽宁文杰姚伟岸段庆林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 大连理工大学大连理工大学白俄罗斯国立大学联合学院辽宁大连116024

发展了鲁棒的预测-校正算法,建立了断裂相场模型的三维自适应有限元分析.相场模型可以方便地处理复杂的断裂问题,避免了额外追踪裂纹路径且没有网格依赖性.然而,三维相场建模往往需要非常精细的网格,这降低了求解效率.针对该问题,基于... 详细信息

发展了鲁棒的预测-校正算法,建立了断裂相场模型的三维自适应有限元分析.相场模型可以方便地处理复杂的断裂问题,避免了额外追踪裂纹路径且没有网格依赖性.然而,三维相场建模往往需要非常精细的网格,这降低了求解效率.针对该问题,基于交错求解方案发展了预测-校正网格自适应细化算法,实现了三维结构裂纹扩展的高精度分析.数值算例表明,所发展的方法能够准确合理地描述结构的裂纹扩展,同时网格可以在裂纹扩展的路径上自适应地细化.

关键词：断裂力学相场模型自适应细化有限元法三维裂纹

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局部阈值自适应的地面点云分割

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光学精密工程 2023年第17期31卷 2564-2572页

作者：张佩翔王奇高仁璟夏阳万振中大连理工大学汽车工程学院工业装备结构分析优化与CA E软件全国重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学宁波研究院浙江宁波315000 比亚迪汽车工业有限公司广东深圳518118

为了进一步提高自动驾驶感应模块中激光雷达点云地面分割算法的分割精度,提出一种基于种子点距离阈值和路面波动加权幅值自适应的地面点云分割算法。该算法在极坐标栅格地图划分的基础上,将种子点的选取判断阈值与二维平面的水平距离特... 详细信息

为了进一步提高自动驾驶感应模块中激光雷达点云地面分割算法的分割精度,提出一种基于种子点距离阈值和路面波动加权幅值自适应的地面点云分割算法。该算法在极坐标栅格地图划分的基础上,将种子点的选取判断阈值与二维平面的水平距离特征相关联,通过点云间的水平距离变化控制种子点集的更新;在道路模型拟合过程中,为解决斜坡路面模型更新停滞问题引入坡度连续性判断准则,根据路面波动加权幅值的变化建立点云的分割阈值方程,最终实现关于点云距离特征的自适应阈值分割。对开源数据集Semantic KITTI进行点云二分类数据处理,并在此基础上测试算法性能。实验结果表明:与现有算法相比,本文所述地面分割算法的精确率和召回率均提升了2%~4%,具有较高的准确性。

关键词：点云地面分割种子点距离自适应阈值分割

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无额外自由度广义有限元的近不可压弹-塑性分析

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应用数学和力学 2024年第2期45卷 220-226页

作者：马今伟段庆林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 大连理工大学大连理工大学白俄罗斯国立大学联合学院辽宁大连116024

研究了常规有限元方法在近不可压弹-塑性分析中的体积自锁问题,并在广义有限元框架下引入无额外自由度的强化函数对此问题进行了改进.一方面,插值函数在引入强化函数后获得了更加丰富的近似空间,提高了在体积近似不变约束下正确反映结... 详细信息

研究了常规有限元方法在近不可压弹-塑性分析中的体积自锁问题,并在广义有限元框架下引入无额外自由度的强化函数对此问题进行了改进.一方面,插值函数在引入强化函数后获得了更加丰富的近似空间,提高了在体积近似不变约束下正确反映结构变形的能力;另一方面,强化函数的建立不依赖额外自由度,从而消除了传统广义有限元方法中的线性相关性问题.分析并验证了常规有限元在线弹性、超弹性和塑性分析中的体积自锁问题具有不同的触发条件和表现形式.3个典型的数值算例表明,无额外自由广义有限元能有效地缓解体积自锁并得到准确合理的计算结果.

关键词：广义有限元额外自由度近不可压体积自锁弹塑性超弹性

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最远距离命中移动靶心的自主连续体机器人——世界纪录介绍

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动力学与控制学报 2024年第3期22卷 93-94页

作者：李飞马鹏菲杨浩杨朝中彭海军大连理工大学、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

针对连续体机器人利用视觉感知实现对外部目标瞄准跟踪控制问题,大连理工大学彭海军教授团队设计研发了一款基于视觉伺服的自主连续体机器人.经世界记录认证(WRCA)官方现场严格测试,该机器人被认定为“最远距离命中移动靶心的自主连续... 详细信息

针对连续体机器人利用视觉感知实现对外部目标瞄准跟踪控制问题,大连理工大学彭海军教授团队设计研发了一款基于视觉伺服的自主连续体机器人.经世界记录认证(WRCA)官方现场严格测试,该机器人被认定为“最远距离命中移动靶心的自主连续体机器人”,最远有效跟踪距离为30.129米.

关键词：连续体机器人动态目标跟踪远距离视觉伺服

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三维动态应力强度因子的自适应虚拟节点法

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固体力学学报 2024年第4期45卷 466-476页

作者：冯泽洋段庆林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 大连理工大学白俄罗斯国立大学联合学院大连116024

采用自适应虚拟节点法计算三维动态应力强度因子,改善了标准虚拟节点法计算精度和效率的不足.通过无需裂尖加强函数(和相应的额外自由度)的虚拟节点技术模拟裂纹处的强间断.在裂纹处引入自适应网格加密技术以及契合裂纹问题的加密准则,... 详细信息

采用自适应虚拟节点法计算三维动态应力强度因子,改善了标准虚拟节点法计算精度和效率的不足.通过无需裂尖加强函数(和相应的额外自由度)的虚拟节点技术模拟裂纹处的强间断.在裂纹处引入自适应网格加密技术以及契合裂纹问题的加密准则,无需高计算消耗的全局稠密网格,从而提高计算精度和效率.采用简便的约束近似技术处理局部加密网格中的悬空节点,避免特殊单元和复杂形函数,便于数值实现.数值算例表明,相较于标准虚拟节点法,自适应虚拟节点法可有效提高计算精度,且在同样精度下具有更少的计算消耗和更高的效率.

关键词：动力学裂纹应力强度因子自适应网格加密虚拟节点法扩展有限元

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熔体尖端锥角对气雾化制粉中雾化过程的影响

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粉末冶金技术 2024年第6期42卷 573-581页

作者：杨姝陈陟亓昌裴连政廖相巍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 大连理工大学宁波研究院宁波315016 鞍钢集团钢铁研究院鞍山114021

雾化喷嘴作为气雾化制粉的核心部件,其关键结构参数(导流管熔体尖端锥角)可显著影响雾化效果。与调节气体压力、温度等工艺参数相比,通过改变熔体尖端锥角提高气雾化性能更有效、更经济。本文基于计算流体动力学方法,利用商用计算流体... 详细信息

雾化喷嘴作为气雾化制粉的核心部件,其关键结构参数(导流管熔体尖端锥角)可显著影响雾化效果。与调节气体压力、温度等工艺参数相比,通过改变熔体尖端锥角提高气雾化性能更有效、更经济。本文基于计算流体动力学方法,利用商用计算流体动力学软件FLUENT对气雾化过程中高温高压密闭雾化室内复杂的多相流进行了可视化仿真计算,模拟了不同熔体尖端锥角下的雾化室内部流场,分析了单相流场中各因素对熔体破碎效果的影响,并采用VOF两相流模型模拟了一次雾化过程进。结果表明,改变熔体尖端锥角(16°、22°、28°、34°、40°和46°)可改变气体流动方向,且随着锥角的变化,单相流场中的滞点位置、滞点压力和抽吸压力呈现规律性特征。一次雾化后质量中径随熔体尖端锥角的变化而变化,通过改变熔体尖端锥角,可有效控制一次雾化后的液滴尺寸分布。当熔体尖端锥角为34°时,最小质量中径为304μm。

关键词：气体雾化一次雾化紧耦合喷嘴熔体

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电喷雾推力器单发射点电流模型及稳定性分析

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推进技术 2024年第5期45卷 250-258页

作者：陈冲夏广庆康会峰范益朋鹿畅孙斌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 大连理工大学辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室辽宁大连116024 北华航天工业学院河北省微纳卫星协同创新中心河北廊坊065000

为促进对纯离子模式下电喷雾推力器的深入理解,分析了电喷雾推力器单发射点受力、供液及离子蒸发行为,建立了发射电流理论模型,明确了电压、供液装置流阻等参数对发射电流的影响规律。所得结果与现有实验数据吻合良好。基于所得模型,进... 详细信息

为促进对纯离子模式下电喷雾推力器的深入理解,分析了电喷雾推力器单发射点受力、供液及离子蒸发行为,建立了发射电流理论模型,明确了电压、供液装置流阻等参数对发射电流的影响规律。所得结果与现有实验数据吻合良好。基于所得模型,进而对单发射点顶端用于发射离子的凸起结构进行了瑞利稳定性分析,得到了单发射点稳定发射的电流上限,并分析了流阻对电流上限的影响。结果表明:发射电流为外加电压的二次函数,与供液装置的流阻成反比关系;纯离子模式存在一个稳定发射电流上限,超过此上限,凸起结构便会破碎;流阻越大,发射电流上限越大。

关键词：电推进电喷雾推力器纯离子模式电流模型稳定性分析

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海洋工程典型装备智能化研究进展

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科技导报 2024年第13期42卷 16-26页

作者：阎军苏琦许琦杨建业陈金龙卢海龙武文华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力学与航空航天学院大连116024 大连理工大学宁波研究院宁波315016

为了推动海洋工程装备智能化发展、加快智慧海洋工程装备建设,综述了海洋油气资源开发中关键装备的实践创新,包括海洋柔性立管及脐带缆、海洋浮体结构以及海洋结构监测技术3个研究领域。首先,通过对现阶段的海洋柔性立管及脐带缆发展现... 详细信息

为了推动海洋工程装备智能化发展、加快智慧海洋工程装备建设,综述了海洋油气资源开发中关键装备的实践创新,包括海洋柔性立管及脐带缆、海洋浮体结构以及海洋结构监测技术3个研究领域。首先,通过对现阶段的海洋柔性立管及脐带缆发展现状进行系统阐述,总结了智能算法在结构分析与设计中的探索尝试;其次,介绍了海洋浮体结构的理论模型、数值模拟和模型实验在智能化方向的发展历程,指出了现阶段分析技术的局限性及未来的重点研究方向;最后,梳理了海洋装备结构智能化监测技术的应用研究,强调了监测技术作为智能感知的重要途径,在未来的发展中将逐渐标准化与智能化。随着信息技术高速发展,传统自动化手段难以解决海洋装备运维过程中面临的新挑战。全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测以及协同控制等多种智能化技术综合应用于海洋工程装备,已经是未来发展的必然趋势。

关键词：海洋工程装备智慧海洋海洋柔性立管海洋浮体结构海洋结构监测

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