检索结果-内蒙古大学图书馆

计算力学学报 2025年第1期42卷 1-7页

作者：李钦谷俊峰李征阮诗伦申长雨大连理工大学工程力学系大连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大连116024

气体润滑轴承由于其低摩擦、无污染、回转精度高等优点在超高速、精密仪器设备得到了日益广泛的应用,但较低的承载力严重制约了其发展和应用。表面织构设计是提升气体润滑轴承承载能力的有效途径之一,但其作用机理和影响规律尚不清晰。... 详细信息

气体润滑轴承由于其低摩擦、无污染、回转精度高等优点在超高速、精密仪器设备得到了日益广泛的应用,但较低的承载力严重制约了其发展和应用。表面织构设计是提升气体润滑轴承承载能力的有效途径之一,但其作用机理和影响规律尚不清晰。本文基于求解N-S方程分析了表面织构对于气体润滑承载的作用机理,并研究了表面织构尺寸参数和底部形状对于承载力的影响规律。通过数值实验发现,随着摩擦面的高速运动,当气体流过矩形织构时,由于惯性的存在,在织构处会产生非对称涡流。合理的涡流大小与位置是提升承载力的关键,且随着织构深度、壁面移动速度增加,非对称涡流在气膜发散处从无到有,再逐渐增大并向收敛处移动,承载力则先增大后减小,存在最佳设计尺寸。壁面移动速度越大、气膜厚度越小,对应的最佳织构深度越小。同时,对于织构底部形状的研究发现非对称三角形底部形状会获得更利于提升承载力的涡流,且对于固定织构最大深度,壁面移动速度越大,最优三角形底部形状的顶点越向收敛处移动,拓扑优化的形状也进一步验证了这一结果。本文的研究结果将为气体润滑性能提升与织构设计提供参考。

关键词：表面织构尺寸优化非对称织构承载力气体润滑

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一种基于Tikhonov正则化的材料导热系数辨识方法

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大连理工大学学报 2025年第3期65卷 255-261页

作者：余鹏张春云孙成宝崔苗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

温度的测量误差对热传导反问题的求解结果有较大影响,因此,结合有限元分析软件Abaqus,将Tikhonov正则化引入辨识热物性参数的传统梯度法,建立了一种基于试件模型表面测点温度辨识材料导热系数的方法.该方法的核心思想是通过Tikhonov正... 详细信息

温度的测量误差对热传导反问题的求解结果有较大影响,因此,结合有限元分析软件Abaqus,将Tikhonov正则化引入辨识热物性参数的传统梯度法,建立了一种基于试件模型表面测点温度辨识材料导热系数的方法.该方法的核心思想是通过Tikhonov正则化减小测点温度测量误差对导热系数最终辨识结果的影响.通过改变导热系数的初始猜测值,以及对测点温度施加随机测量误差,探究了其对辨识的随温度变化的导热系数的影响.最终辨识结果表明,所提方法对于识别温度相关的导热系数是准确和鲁棒的.

关键词：导热系数辨识热传导反问题 Tikhonov正则化 L曲线准则

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基于共旋坐标法的海洋柔性管缆动力学分析

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计算力学学报 2025年第1期42卷 37-43页

作者：孙晓旭柯旺赵岩大连理工大学工程力学系工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室大连116024 大连理工大学宁波研究院宁波315016

海洋柔性结构的运动往往随着开采深度和离岸距离的增加而不断增大,这种大幅度的往复运动使得结构危险点极易发生疲劳损伤,显著增加了失效的风险。本文考虑海洋柔性管缆大位移、大旋转和小应变的几何非线性,基于共旋坐标法开展了结构动... 详细信息

海洋柔性结构的运动往往随着开采深度和离岸距离的增加而不断增大,这种大幅度的往复运动使得结构危险点极易发生疲劳损伤,显著增加了失效的风险。本文考虑海洋柔性管缆大位移、大旋转和小应变的几何非线性,基于共旋坐标法开展了结构动力学分析。首先,基于共旋坐标法建立了柔性管缆的基本运动方程;其次,根据Morison方程计算水动力效应得到海洋柔性管缆的运动方程,并应用Newton-Raphson法结合HHT法进行求解;最后,在数值算例中将本文方法与商业软件分析结果进行对比,表明本文提出的方法能够有效用于海洋柔性管缆的非线性动力学分析。

关键词：海洋柔性管缆非线性动力分析共旋坐标法 Morison方程随机波浪载荷

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基于等效接触的电池包碰撞高效高保真建模方法

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计算力学学报 2025年

作者：倪炀李刚曾岩大连理工大学工程力学系工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室

新能源汽车动力电池包是一个复杂的系统，其高效高保真建模是研究碰撞问题的迫切需要。本文建立了动力电池包的混合降阶电池包模型，即中心区域精细建模，基于集中质量法以质心替代其它部位，采用简单连接-接触方法完成建模；与精细全... 详细信息

新能源汽车动力电池包是一个复杂的系统，其高效高保真建模是研究碰撞问题的迫切需要。本文建立了动力电池包的混合降阶电池包模型，即中心区域精细建模，基于集中质量法以质心替代其它部位，采用简单连接-接触方法完成建模；与精细全模型相比，最大应力误差相对较小，计算效率提高约3.5倍。通过进一步考虑边界接触的影响，提出了基于等效接触的质心模组结构模型。相比混合降阶模型，质心模组结构模型的碰撞位移和最大应力更接近精细全模型。最后，针对质心模组结构模型进行了冲击响应分析，并对比精细全模型碰撞中心点及冲击物的行为，结果表明两种模型响应曲线趋势一致，且误差较小，进一步验证了模型的可行性。

关键词：动力电池包混合降阶简化模型质心模组结构模型底部碰撞

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DeepSeek辅助计算结构力学研究的可行性分析及探索

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计算力学学报 2025年第2期42卷 189-195页

作者：阎军刘洪沅王骏杰蒋官儒严梓睿聂英豪阎琨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 大连理工大学化工学院大连116024

计算结构力学是现代工程科学的核心支撑学科之一,但其专业门槛高、程序实现复杂的特点,导致研究者需投入大量时间进行前期知识储备与算法开发训练。大语言模型的语义解析、知识整合、代码生成与算法推导等能力,为破解上述问题提供了一... 详细信息

计算结构力学是现代工程科学的核心支撑学科之一,但其专业门槛高、程序实现复杂的特点,导致研究者需投入大量时间进行前期知识储备与算法开发训练。大语言模型的语义解析、知识整合、代码生成与算法推导等能力,为破解上述问题提供了一种范式革新的技术路径。基于此,本文针对DeepSeek-R1大语言模型辅助计算结构力学研究的可行性与局限性开展了评估分析。首先以有限元聚类分析这一新兴计算结构力学方法为研究对象,测试了基于大语言模型完成其关键环节程序开发的可行性,分析了语义交互策略、专业术语完备等因素对Deepseek-R1输出有效性的影响,并对比了相同输入信息下不同大语言模型的性能。其次,本文基于若干典型计算结构力学问题测试了不同大语言模型输出结果的有效性。最后,本文基于数值实例经验,浅析了以DeepSeek为代表的新一代人工智能模型辅助计算结构力学研究的可行性与局限性。测试结果显示,DeepSeek-R1等大语言模型在降低计算结构力学研究门槛、提升算法开发效率方面展现出优势,但用于复杂问题时仍需理论基础和程序经验支撑。

关键词： DeepSeek 计算结构力学人工智能点阵结构有限元聚类分析

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考虑形变的Ⅳ型储氢瓶含初始缺陷内胆坍塌分析

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计算力学学报 2025年第2期42卷 169-175页

作者：娄雪莹王奕元郭宇鸿谢艳芝李刚大连理工大学工程力学系工业装备结构分析优化与CAE全国重点实验室大连116024

建立了Ⅳ型储氢瓶含初始缺陷塑料内胆筒身段坍塌失稳的有限元模型,考虑了Ⅳ型储氢瓶快速减压过程中内胆变形对塑料内胆所受内外压差的影响,对含初始缺陷的塑料内胆在快速减压时的坍塌失稳情况进行了有限元分析。在此基础上,探究了初始... 详细信息

建立了Ⅳ型储氢瓶含初始缺陷塑料内胆筒身段坍塌失稳的有限元模型,考虑了Ⅳ型储氢瓶快速减压过程中内胆变形对塑料内胆所受内外压差的影响,对含初始缺陷的塑料内胆在快速减压时的坍塌失稳情况进行了有限元分析。在此基础上,探究了初始压力、气瓶排气速率、最终压力等关键因素对内胆坍塌临界压力及坍塌程度的影响。结果表明,相同排气速率下,瓶内初始压力越大,内胆坍塌临界压力越大;随着排气速率不断增加,内胆坍塌临界压力的增加量不断减小,当排气速率超过某个临界值时,内胆坍塌压力的大小与排气速率无关;最终压力越大,内胆的变形程度越小,内胆越不易坍塌。

关键词： Ⅳ型储氢气瓶塑料内胆坍塌失稳有限元分析

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面向船体分段吊装工艺的多功能设计系统开发

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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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去除表面凸小特征的四面体网格质量优化算法

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计算力学学报 2025年第1期42卷 89-97页

作者：付营建关振群曹杰赵国忠大连理工大学工程力学系工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室大连116024 南华大学数理学院衡阳421001

针对现有四面体网格优化算法难以解决表面凸小特征区域网格质量差的问题,提出了基于改进优化操作算子的去除表面凸小特征的四面体网格质量优化算法。首先利用边分裂对凸小特征区域网格进行插点,构建出凸小特征尺度方向的短边。然后利用... 详细信息

针对现有四面体网格优化算法难以解决表面凸小特征区域网格质量差的问题,提出了基于改进优化操作算子的去除表面凸小特征的四面体网格质量优化算法。首先利用边分裂对凸小特征区域网格进行插点,构建出凸小特征尺度方向的短边。然后利用节点合并对短边进行合并,并提出决定节点合并方向的减体积合并准则。针对合并过程中可能出现的错误四面体问题,给出了二分法调整节点位置的解决方法。节点合并后,形成新的网格拓扑,使网格不再覆盖凸小特征区域,从而达到去除表面凸小特征和提高网格质量的目的。最后,通过若干带有表面凸小特征的网格优化的典型算例,验证了本文算法的有效性。

关键词：小特征去除四面体网格网格质量优化网格拓扑边分裂

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海洋动态电缆结构安全运维数字孪生技术

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高电压技术 2025年

作者：黄龚赛武文华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理工大学宁波研究院

针对海洋工程由传统工业化向智能化方向转型过程中，动态电缆截面受力难以实时获取和服役安全无法有效保障的难题，提出了一套适用于海洋动态电缆结构安全运维的数字孪生技术。该模型由物理电缆、动态电缆虚实交互模型和孪生模型组成。... 详细信息

针对海洋工程由传统工业化向智能化方向转型过程中，动态电缆截面受力难以实时获取和服役安全无法有效保障的难题，提出了一套适用于海洋动态电缆结构安全运维的数字孪生技术。该模型由物理电缆、动态电缆虚实交互模型和孪生模型组成。将有限数量的倾角传感器代入动态电缆线形重构算法中，获得电缆的轴向受力和弯矩。将整根电缆离散成若干微元段，把截面两端的轴向受力和弯矩作为边界条件输入应力重构算法中，实现截面应力分布的实时监测。本文的孪生模型将电缆离散成10 000个微元段，通过三个倾角传感器即可实现整个电缆安全状态的准确映射。通过实验和数值仿真方法对所提孪生模型的可行性进行了验证，在恶劣海况下截面轴向应力和接触应力的最大重构误差为13.03 MPa和22.18 MPa，重构平均误差为2.88%，计算耗时为2.93 s。结果表明所提的孪生模型在动态电缆的安全运维方面表现出了良好的准确性和实时性。

关键词：动态电缆数字孪生截面应力安全运维监测方案

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基于分析与设计序列迭代方法的三维声子晶体拓扑优化及参数分析

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振动与冲击 2025年第4期44卷 97-104页

作者：王燕朱奕筱吴圣川亢战西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室成都610031 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111 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

在常规的声子晶体拓扑优化中,内层的多波矢特征值分析和外层的单胞布局设计变量寻优构成双层嵌套问题,两个层次嵌套式迭代求解导致三维拓扑优化设计面临计算量剧增的难题。为提高优化设计的效率,将用于结构固有频率优化问题的分析与设... 详细信息

在常规的声子晶体拓扑优化中,内层的多波矢特征值分析和外层的单胞布局设计变量寻优构成双层嵌套问题,两个层次嵌套式迭代求解导致三维拓扑优化设计面临计算量剧增的难题。为提高优化设计的效率,将用于结构固有频率优化问题的分析与设计序列迭代的思想拓展至三维声波声子晶体的拓扑优化,通过将内层特征值问题转化为单次逆迭代获得拓扑优化中间结果对应的逐次近似能带结构,并根据优化结果进行参数化建模以研究三维声子晶体拓扑优化解的带隙特性。通过参数化扫掠,给出了不同参数下的相对带隙和带隙上下界。进一步总结了不同参数对声子晶体带隙的影响,为三维声波声子晶体构型设计提供指导。

关键词：三维声波声子晶体拓扑优化分析与设计序列迭代方法参数化建模相对带隙

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