检索结果-内蒙古大学图书馆

华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第4期53卷 52-58页

作者：贺伟李靖宇刘谦李子如武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室武汉理工大学船海与能源动力工程学院

为探究模型尺度下环境湍流强度对短弦长螺旋桨水动力性能的影响，在数值模型验证的基础上，采用雷诺时均方法（RANS）和γ-Reθ（间歇因子-转捩动量厚度雷诺数）模型对不同湍流强度下的短弦长螺旋桨水动力特性进行了数值预报，并从桨叶... 详细信息

为探究模型尺度下环境湍流强度对短弦长螺旋桨水动力性能的影响，在数值模型验证的基础上，采用雷诺时均方法（RANS）和γ-Reθ（间歇因子-转捩动量厚度雷诺数）模型对不同湍流强度下的短弦长螺旋桨水动力特性进行了数值预报，并从桨叶边界层流体的流动状态和流动现象方面对计算结果进行分析．设计进速系数下的研究结果表明：当湍流强度WTI<0.03时，螺旋桨推力和扭矩随湍流强度增大而增大，当WTI=0.03时，推力达到峰值，当WTI>0.03时，扭矩依然呈增大趋势，而推力几乎不再发生变化；模型尺度下目标桨表面流动复杂，当WTI=0.01时，桨叶表面完全被层流覆盖，且叶背随边的内外半径处分别存在流动分离和横流现象；随着湍流强度增大，桨叶表面层流区缩减湍流区扩张，流动分离和横流现象减弱；当WTI=0.1时，桨叶表面完全被湍流覆盖且不发生流动分离和横流现象．

关键词：短弦长螺旋桨湍流强度 γ-Re_θ模型计算流体力学流动状态

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基于Proto-DANN的电机变工况迁移诊断方法

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华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第4期53卷 38-44+84页

作者：姜苗向阳盛晨兴武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室武汉理工大学船海与能源动力工程学院

针对当前迁移诊断方法依赖人工标签数据的多样性，提出的迁移策略不能适应工况的变化，在有限的标签数据下不能精准地挖掘域故障不变特征，导致方法的诊断性能随电机运行工况变化而降低的问题，提出了一种原型相似域自适应神经网络(Prot... 详细信息

针对当前迁移诊断方法依赖人工标签数据的多样性，提出的迁移策略不能适应工况的变化，在有限的标签数据下不能精准地挖掘域故障不变特征，导致方法的诊断性能随电机运行工况变化而降低的问题，提出了一种原型相似域自适应神经网络(Proto-DANN)．该方法固定以某一工况的有标签数据作为知识源域，将其他工况的无标签数据作为学习目标域，采用原型网络距离相似对齐域之间的特征分布；使用元训练对源域网络进行内部监督训练，使用虚拟标签反向传播算法对目标域的网络进行外部无监督训练，通过内外循环训练的方式减少域之间特征分布差异，识别电机在变工况下的无标签故障．结果表明：提出的方法具有良好的诊断性能和较强的泛化性能，能准确地识别电机在变工况下的无标签故障．

关键词：异步电机变工况原型相似无标签故障域自适应迁移诊断

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组合载荷作用下加筋板极限强度相互关系公式

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船舶力学 2025年第2期29卷 277-287页

作者：万琪宋召军钱伟杨鑫李晓彬中国船舶及海洋工程设计研究院武汉理工大学船海与能源动力学院高性能船舶技术教育部重点实验室(武汉理工大学)

船舶航行时整体船体梁受到货物装载载荷、船底吃水静水弯矩与波浪弯矩等组合载荷联合作用，而其局部船体加筋板结构则承受面内纵向、横向与面外压力载荷等三向载荷联合作用。侧向载荷的大小不同程度地影响加筋板面内的纵向与横向承载能... 详细信息

船舶航行时整体船体梁受到货物装载载荷、船底吃水静水弯矩与波浪弯矩等组合载荷联合作用，而其局部船体加筋板结构则承受面内纵向、横向与面外压力载荷等三向载荷联合作用。侧向载荷的大小不同程度地影响加筋板面内的纵向与横向承载能力，故需建立组合载荷共同加载条件下的加筋板极限强度相互关系式。本文以散货轮船底结构为研究对象，采用对称循环边界的双跨双弯几何范围加筋板模型，应用非线性有限元法分析实船连续船体结构遭受横向、纵向与侧向等组合载荷联合作用时的极限强度相互影响规律。通过研究发现，通常侧向载荷降低加筋板结构纵向与横向极限承载力，且板柔度越小则降低越大，同时建议分别通过增大型材尺寸与板材厚度提高侧压作用下的纵向与横向极限承载力，并提出组合载荷联合作用下的加筋板极限强度相互关系表达式。该方法可评估纵向、横向与侧向载荷联合作用下的极限强度相互关系，以开展复合载荷状态下的船舶加筋板结构强度设计的快速评估。

关键词：组合载荷加筋板极限强度数值仿真相互公式

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基于L1正则化的船体梁弯矩与部分参数同时识别方法研究

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中国造船 2025年第1期66卷 50-63页

作者：徐耕读何小二甘进吴卫国高性能船舶技术教育部重点实验室(武汉理工大学) 武汉430063 武汉第二船舶设计研究所武汉430205 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心武汉430063

引入L1正则化算法,提出了一种同时识别船体梁弯矩与部分结构参数的方法。以加筋箱型梁为对象,通过数值与试验方法,基于不同的同时识别方案评估了该方法的有效性。结果表明,同时识别方法中弯矩识别模块的识别精度高于弯矩与参数分别求解... 详细信息

引入L1正则化算法,提出了一种同时识别船体梁弯矩与部分结构参数的方法。以加筋箱型梁为对象,通过数值与试验方法,基于不同的同时识别方案评估了该方法的有效性。结果表明,同时识别方法中弯矩识别模块的识别精度高于弯矩与参数分别求解的方法,而这两种方法中参数识别模块的精度相当。在同时识别方法的弯矩识别模块中引入L1正则化算法能有效提升弯矩识别的稳定性。该方法可为船体结构健康监测系统设计建议优化路径。

关键词：弯矩识别参数识别同时识别健康监测 L1正则化

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负泊松比夹层板声振特性试验

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振动.测试与诊断 2025年第1期45卷 124-131,204页

作者：王献忠居啸天万沪川高邦正夏瑀武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074 华中科技大学船舶与海洋水动力湖北省重点实验室武汉430074

为研究芯层为具有负泊松比特性的复合材料夹层板类结构的声振特性,提出了一种可靠的数值仿真方法,笔者运用模型试验对比数值计算的方式对其声振特性进行研究。首先,对碳/玻混杂纤维面板进行模态测试,结合多层次修正技术得到较为准确的... 详细信息

为研究芯层为具有负泊松比特性的复合材料夹层板类结构的声振特性,提出了一种可靠的数值仿真方法,笔者运用模型试验对比数值计算的方式对其声振特性进行研究。首先,对碳/玻混杂纤维面板进行模态测试,结合多层次修正技术得到较为准确的面板材料参数;其次,对芯层填充橡胶进行试样单轴压缩试验,得到橡胶在Mooney-Rivilin本构模型下的相关参数;最后,对复合材料夹层板进行空气(水)中强迫振动和水中声辐射试验,得到振动加速度级和辐射声压级的响应。试验与数值仿真结果吻合良好,验证了提出的数值模型的合理性和计算方法的可靠性,为此类复合材料夹层结构的声振特性研究和预报提供了一种可靠的数值仿真方法。

关键词：负泊松比复合材料夹层板模型试验振动声辐射

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水下串联多球组合壳结构低噪声优化设计

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中国舰船研究 2025年

作者：李贺帆张冠军柯昱照武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室

[目的]为充分发挥串联多球组合壳结构的工作性能，针对其声振性能开展优化设计研究。[方法]首先，建立有限元模型，计算分析水下串联多球组合壳的水下声辐射特性；然后，以模型质量为约束条件，以垂向激励作用下辐射噪声为优化目标，建... 详细信息

[目的]为充分发挥串联多球组合壳结构的工作性能，针对其声振性能开展优化设计研究。[方法]首先，建立有限元模型，计算分析水下串联多球组合壳的水下声辐射特性；然后，以模型质量为约束条件，以垂向激励作用下辐射噪声为优化目标，建立以连接结构几何参数为设计变量的均匀试验设计，随后采用径向基函数（RBF）神经网络建立设计变量与优化目标之间的多维映射模型，使用粒子群优化（PSO）算法对模型水下辐射噪声进行优化，并通过有限元方法进行验证；最后，开展水下声辐射实验，并将试验测试值与仿真值进行对比，以证明仿真结果的准确性。[结果]结果显示，经优化，垂向激励下串联多球组合壳的水下辐射声功率总级降低了2.92 dB，质量降低了0.061 t。[结论]所做研究可为结构低噪声优化设计方法提供新的思路。

关键词：壳体组合壳径向基函数神经网络粒子群优化噪声噪声优化

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考虑连接刚度及长度影响的系泊-双浮箱水动力响应特性研究

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中国舰船研究 2025年第2期20卷 235-244页

作者：张正远王冲柴威李春宝武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室湖北武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063

[目的]铰接多浮体结构不仅受到波浪激励力的作用,还会受到连接力、系泊力、浮体间的绕射力等非线性载荷的共同作用,准确预测浮体的运动特性十分重要。[方法]基于水动力分析软件AQWA,建立系泊及铰接连接状态下的多浮体运动数值模型,并通... 详细信息

[目的]铰接多浮体结构不仅受到波浪激励力的作用,还会受到连接力、系泊力、浮体间的绕射力等非线性载荷的共同作用,准确预测浮体的运动特性十分重要。[方法]基于水动力分析软件AQWA,建立系泊及铰接连接状态下的多浮体运动数值模型,并通过系泊单浮箱试验的对比研究,验证数值模型的可靠性,探索波浪载荷下双浮箱系统的运动响应特性和系泊张力特性,总结并分析铰接多浮体系统的运动规律。[结果]研究表明,连接件长度过小时,双浮箱之间的水动力干扰剧烈,浮箱纵摇运动、横摇运动均随着连接件刚度的增加而逐渐降低,且系泊张力的变化规律与浮箱运动响应相反。[结论]系泊及铰接多浮体结构运动规律的发现可为海洋环境下多浮体结构的连接件设计提供参考。

关键词：铰接多浮体系泊波浪载荷连接件设计刚度势流理论运动响应水动力分析

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基于改进自适应控制分配的船舶推进器故障容错控制

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中国舰船研究 2025年第1期20卷 289-299页

作者：郎祺徐海祥余文曌杜哲王红梅陈金龙武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063 高性能船舶技术教育部重点实验室(武汉理工大学) 湖北武汉430063 武汉理工大学三亚科教创新园海南三亚572025

[目的]针对过驱动船舶在作业中因部分推进器发生故障导致推进能力下降的问题,提出一种基于改进自适应控制分配的容错控制方法。[方法]首先,设计自适应控制分配算法对含有故障推进系统的配置矩阵进行在线自适应重构,在当前推进能力条件... 详细信息

[目的]针对过驱动船舶在作业中因部分推进器发生故障导致推进能力下降的问题,提出一种基于改进自适应控制分配的容错控制方法。[方法]首先,设计自适应控制分配算法对含有故障推进系统的配置矩阵进行在线自适应重构,在当前推进能力条件下尽量减小推力偏差,并在自适应更新律中引入微分项,以抑制自适应过程中的推力抖振现象;然后,将未处理的控制分配误差作为系统的广义干扰,设计修正型扩张状态观测器对包含其在内的系统集总扰动进行在线估计并在控制律中进行补偿;最后,对闭环控制系统误差有界性进行证明。[结果]以自研的过驱动船舶实验样机为对象进行的仿真与模型实验结果表明,所提方法在推进器发生故障时能显著降低作业误差,使系统更快地恢复至稳定状态,并有效地改善系统的抖振现象。[结论]综上所述,所提方法能够有效应对过驱动船舶推进器失效故障,提升船舶在作业时的容错能力,对提高过驱动船舶的安全性与可靠性具有重要意义。

关键词：船舶操舵装置容错可靠性运动控制自适应控制系统推进器故障

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改进的自由变形技术在船型优化中的应用

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哈尔滨工程大学学报 2025年第3期46卷 401-409,437页

作者：冯佰威岳朝欢刘波王健武汉理工大学船海与能源动力工程学院湖北武汉430063 武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室湖北武汉430063 湖北海洋工程装备研究院有限公司湖北武汉430074 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064

针对自由变形技术在船体型线优化中的局限性,本文提出了一种改进的直接操作自由变形方法,并对其在船体型线优化设计中的应用进行了研究。基于自由变形技术的改进,直接操作自由变形方法解决了传统自由变形方法无法直接操作船体曲面坐标... 详细信息

针对自由变形技术在船体型线优化中的局限性,本文提出了一种改进的直接操作自由变形方法,并对其在船体型线优化设计中的应用进行了研究。基于自由变形技术的改进,直接操作自由变形方法解决了传统自由变形方法无法直接操作船体曲面坐标的问题,并将其嵌入自主开发的船舶水动力性能多学科综合优化平台。以S60船模为研究对象,通过自主开发的平台对船模艏部型线进行了减阻优化,研究发现:在设计航速F r=0.30时,优化后的船型总阻力较母型船降低了5.30%,显著提升了阻力性能。研究结果表明:本文提出的直接操作自由变形方法能够有效应用于船体型线优化,为船舶型线设计提供了一种重要的变形工具。

关键词：自由变形直接操作自由变形方法船体曲面变形船型优化兴波阻力总阻力减阻设计优化平台

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负泊松比格栅对夹层板的振动特性影响分析

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振动与冲击 2025年第3期44卷 18-25,90页

作者：邵岳川王献忠马伟佳齐文超叶曦詹必鑫武汉理工大学高性能舰船技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 中华人民共和国工业和信息化部产业发展促进中心北京100846 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

以负泊松比复合材料夹层板为研究对象,对其振动特性展开研究。首先,设计并制备了夹层板模型,对其进行空气中的强迫振动试验;然后,基于有限元法建立数值模型进行仿真计算,对比试验与仿真结果验证了夹层板数值模型的合理性与可靠性;最后,... 详细信息

以负泊松比复合材料夹层板为研究对象,对其振动特性展开研究。首先,设计并制备了夹层板模型,对其进行空气中的强迫振动试验;然后,基于有限元法建立数值模型进行仿真计算,对比试验与仿真结果验证了夹层板数值模型的合理性与可靠性;最后,探究了芯层中格栅截面的形式、角度、厚度以及格栅材料对整体夹层板振动特性的影响。研究表明:当芯层等效密度相同时,内凹六边形格栅更有利于结构的减振设计;结构振动响应随截面角度的减小而减小;截面厚度变化对不同频段内振动响应曲线影响不同,但对响应的峰值大小影响较小;格栅材料为增强碳/玻璃混杂纤维的夹层板振动响应最小。

关键词：负泊松比复合材料夹层板振动特性减振设计

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