检索结果-内蒙古大学图书馆

计算力学学报 2023年第4期40卷 532-537页

作者：王运宇阎琨蔡贤辉潘余孙国陈健程耿东刘卫东大连理工大学化工机械与安全系大连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工程力学系大连116024 国防科技大学空天科学学院高超声速冲压发动机技术重点实验室长沙410073

提出了一种基于COMSOL平台的简化对流传热结构拓扑优化实现方法。简化对流传热拓扑优化可用于获得性能更优的散热结构概念设计,但缺乏可行性强和适用范围广的实现方法,导致工程应用存在较高的技术门槛。为解决该问题,本研究采用在经典... 详细信息

提出了一种基于COMSOL平台的简化对流传热结构拓扑优化实现方法。简化对流传热拓扑优化可用于获得性能更优的散热结构概念设计,但缺乏可行性强和适用范围广的实现方法,导致工程应用存在较高的技术门槛。为解决该问题,本研究采用在经典传热方程中引入对流换热项的方式,建立了可用于COMSOL平台简化对流换热分析的控制方程。进一步的,结合COMSOL平台提供的传热分析模块以及拓扑优化模块,搭建了简化对流传热结构拓扑优化计算框架。数值算例考虑了经典二维和三维的简化对流传热结构优化设计问题。结果显示了本文方法的有效性及可行性。

关键词：简化对流换热拓扑优化 COMSOL

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六自由度自动驾驶仿真测试平台搭建及其应用研究

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实验技术与管理 2024年第10期41卷 150-156页

作者：余旭东殷广郭烈黄剑赵剑大连理工大学宁波研究院浙江宁波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辽宁大连116024 大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

该文基于六自由度运动平台搭建了智能驾驶仿真测试平台,平台由六自由度运动平台、线控底盘及车体、视景仿真及投影系统、实时仿真系统组成。借助SCANeR场景仿真软件,平台可以根据用户实际需求搭建不同驾驶场景和情境,模拟不同道路交通... 详细信息

该文基于六自由度运动平台搭建了智能驾驶仿真测试平台,平台由六自由度运动平台、线控底盘及车体、视景仿真及投影系统、实时仿真系统组成。借助SCANeR场景仿真软件,平台可以根据用户实际需求搭建不同驾驶场景和情境,模拟不同道路交通因素或自动驾驶策略对驾驶人安全驾驶的影响,实现自动驾驶场景、传感器、车辆动力学、驾驶员在环等仿真。平台还可应用于自动泊车系统评价、汽车自动驾驶实验教学和科普。

关键词：模拟驾驶实验驾驶模拟器实时仿真系统自动驾驶测试评价

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基于离散度聚合算法的海洋核动力平台拖航作业风险分析

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海洋工程 2024年第4期42卷 57-68页

作者：郭冲冲武文华吕柏呈曹光明罗起航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 大连理工大学宁波研究院浙江宁波315016 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430064

为了解决海洋核动力平台(MNPP)在拖航作业中面临的风险问题,提出了一种基于离散度聚合算法(DAM)的拖航作业风险分析方法。该方法采用故障树表示风险系统的层次关系,并映射为动态贝叶斯网络(DBN)结构;采用模糊集理论和专家评价克服缺乏... 详细信息

为了解决海洋核动力平台(MNPP)在拖航作业中面临的风险问题,提出了一种基于离散度聚合算法(DAM)的拖航作业风险分析方法。该方法采用故障树表示风险系统的层次关系,并映射为动态贝叶斯网络(DBN)结构;采用模糊集理论和专家评价克服缺乏客观统计数据的局限,基于离散度聚合方法确定模糊动态贝叶斯网络参数。针对建立的模糊动态贝叶斯网络模型,进行影响强度分析、因果推理分析、诊断推理分析和敏感性分析,得到拖航作业过程中最可能出现的风险路径、事故动态演化过程以及关键风险因素等。同时,给出了针对性风险控制措施,为现场作业和管理人员提供参考。

关键词：海洋核动力平台离散度聚合算法动态贝叶斯网络拖航作业风险分析

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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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基于等几何的板壳结构几何非线性拓扑优化

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应用力学学报 2023年

作者：吴涛王禹张正阳郝鹏王博大连理工大学工程力学系工业装备结构分析优化与CAE软件国家重点实验室辽宁省工业装备数字孪生重点实验室

面向板壳结构的补强设计，提出了一种基于等几何分析的几何非线性拓扑优化方法。板壳结构的几何通过NURBS曲面表示，构建了基于退化实体壳单元纵向积分规则的分层模型（蒙皮和补强设计域）。补强设计域采用三场SIMP节点密度插值模型开... 详细信息

面向板壳结构的补强设计，提出了一种基于等几何分析的几何非线性拓扑优化方法。板壳结构的几何通过NURBS曲面表示，构建了基于退化实体壳单元纵向积分规则的分层模型（蒙皮和补强设计域）。补强设计域采用三场SIMP节点密度插值模型开展拓扑优化寻找最优构型，拓扑优化过程考虑板壳结构的几何非线性，建立了考虑大转动的样条退化壳单元格式并推导了全解析灵敏度。基于壳单元的分层模型相比于传统的实体单元模型大幅降低了模型规模，等几何分析实现了板壳结构拓扑优化与CAD系统的无缝集成。数值算例表明该方法能够在考虑几何非线性影响下获得板壳结构清晰的补强区域。同时，本文讨论了小变形拓扑优化与几何非线性拓扑优化的差异，验证了板壳结构拓扑优化考虑几何非线性的必要性。

关键词：等几何分析几何非线性拓扑优化板壳结构

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海洋核动力平台定位系统多体动力学模型试验验证

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哈尔滨工程大学学报 2024年第7期45卷 1251-1257页

作者：郭冲冲武文华吴国东罗起航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 大连理工大学宁波研究院浙江宁波315000 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430064 海洋石油工程股份有限公司天津300451

为验证海洋核动力平台定位系统多体动力学模型的合理性,从而提高该平台长期系泊的可靠性,本文采用多体动力学方法与缩比模型试验方法,对核动力平台定位系统进行建模与验证。基于定位系统多铰连接的拓扑结构,结合多刚体动力学理论,建立... 详细信息

为验证海洋核动力平台定位系统多体动力学模型的合理性,从而提高该平台长期系泊的可靠性,本文采用多体动力学方法与缩比模型试验方法,对核动力平台定位系统进行建模与验证。基于定位系统多铰连接的拓扑结构,结合多刚体动力学理论,建立了定位系统的多体动力学仿真模型。搭建了定位系统1∶9缩比模型试验平台,并选取2种典型工况进行验证。研究结果表明:定位系统多体动力学模型计算的系泊腿受力与实验结果符合良好,平均误差在2%以内。算例分析发现,系泊腿受力循环次数主要集中在低幅值高均值区域。本文模型试验验证了所提出的定位系统多体动力学模型的可行性与正确性,能够为定位系统系泊能力的评估提供参考和借鉴。

关键词：海洋核动力平台定位系统多铰连接多体动力学约束反力模型试验六自由度平台系泊能力

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基于虚拟激励法的隔震LNG储罐随机地震响应分析

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科技导报 2024年第13期42卷 54-61页

作者：刘富鹏叶忠志孙晓旭秦玉良王立佳余建星王晓虎雷鸣李浩然天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300072 海洋石油工程股份有限公司天津300461 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

基于等效线性化法和虚拟激励法,对地震激励下的圆柱形LNG(液化天然气)隔震储罐进行了随机振动分析,研究了隔震储罐的液位与形状对随机地震响应的影响。首先,基于加速度反应谱,根据Kaul方法得到了地震动功率谱密度函数,并建立了LNG储罐的... 详细信息

基于等效线性化法和虚拟激励法,对地震激励下的圆柱形LNG(液化天然气)隔震储罐进行了随机振动分析,研究了隔震储罐的液位与形状对随机地震响应的影响。首先,基于加速度反应谱,根据Kaul方法得到了地震动功率谱密度函数,并建立了LNG储罐的HarounHousner模型。其次,根据等效线性化方法得到了隔震系统的等效刚度和等效阻尼,建立了等效线性系统的频域运动方程,并应用虚拟激励法进行求解。最后,在数值算例中,计算了不同液位与半径下隔震储罐的随机响应,研究了储罐半径和液位高度对响应的影响,为隔震储罐的优化设计提供一定的参考。

关键词： LNG储罐抗震分析 Haroun-Housner模型等效线性化虚拟激励法

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面向大型承载结构强度性能的试验系统高精度装配调控方法

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宇航总体技术 2023年第5期7卷 72-82页

作者：周才华王博柯熊钢郝鹏杜凯繁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

以直径0.6 m开口筒壳为例,分析了装配误差对仿真结果产生的影响,表明高精度量化试验系统装配方法研究的必要性。传统装配方法采用直尺等机械工具开展试验系统装配,导致实际装配误差较大且难以精准定量。因此提出一种试验系统装配误差精... 详细信息

以直径0.6 m开口筒壳为例,分析了装配误差对仿真结果产生的影响,表明高精度量化试验系统装配方法研究的必要性。传统装配方法采用直尺等机械工具开展试验系统装配,导致实际装配误差较大且难以精准定量。因此提出一种试验系统装配误差精准测量与调控方法,该方法通过测量标识点获取装配件实际位置,并计算实际与理论位置的装配误差,结合机械推动以及位移测量等设备实现位置精确调控。为验证方法的可行性与精度,基于自研的强度试验高精度装配软件,分别开展了直径0.6 m和1.6 m圆柱筒壳装配调控试验。相比传统方法,最大位移误差从15.00 mm降至0.75 mm,最大角度误差从0.93°降至0.04°,数值分析承载力误差从1.67%降到了0.04%,降低了装配误差对承载力的影响,提高了试验系统装配精度。

关键词：大型承载结构强度性能装配误差位置调控

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基于Hamilton体系的功能梯度矩形板自由振动问题的解析解

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应用数学和力学 2024年第9期45卷 1157-1171页

作者：张继超钟心雨陈一鸣石越卿郭程洁李锐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辽宁大连116024 西安交通大学航天航空学院多尺度力学-医学交叉实验室西安710049

对于功能梯度矩形板的自由振动问题,寻求既满足高阶偏微分控制方程又满足各种非Lévy型边界条件的振型函数十分困难,这使得利用传统方法难以解析求解该类问题.该文拓展了近年来发展的基于Hamilton体系的辛叠加方法,将其成功应用于... 详细信息

对于功能梯度矩形板的自由振动问题,寻求既满足高阶偏微分控制方程又满足各种非Lévy型边界条件的振型函数十分困难,这使得利用传统方法难以解析求解该类问题.该文拓展了近年来发展的基于Hamilton体系的辛叠加方法,将其成功应用于功能梯度矩形板自由振动问题的解析求解.求解方案将原问题拆分成子问题,并引入物理中性面消除了由于横向材料不均匀产生的拉弯耦合效应,采用在传统Lagrange体系中无法使用的分离变量、辛本征展开等数学方法对子问题进行求解,最后通过叠加获得了原问题的解答.辛叠加方法的优点是不需要事先假定解的形式,克服了传统半逆解法的限制,能够获得更多复杂问题的解析解.将该方法的求解结果与数值解进行对比,证明了其正确性,并在此基础上进行了定量的参数分析,研究了不同边界条件、材料分布和长宽比对板固有频率的影响.

关键词：功能梯度板自由振动 Hamilton体系解析解

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