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基于专业特色的"科创第一课"研究与实践——以哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院为例

创新创业理论研究与实践 2021年第19期4卷 40-42页

作者：高明哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院黑龙江哈尔滨150001

该文以大一新生为对象,结合学院专业特色,对学生进行第一次科创普及教育工作,从重点赛事介绍、专业的历史现状与发展、典型与榜样引领等多方面入手,引导新生逐步了解科创、理解基于自己所学专业的科创,加强对新生的价值导向,从而实现学... 详细信息

该文以大一新生为对象,结合学院专业特色,对学生进行第一次科创普及教育工作,从重点赛事介绍、专业的历史现状与发展、典型与榜样引领等多方面入手,引导新生逐步了解科创、理解基于自己所学专业的科创,加强对新生的价值导向,从而实现学生从一入学就接受具有专业特色的"科创第一课",为在大学阶段科技创新方面的发展以及专业的学习做好准备,为优良的学风打好前站.以具有专业特色的新生科创普及教育内容和方法的建设为中心,形成一套具有专业特色的新生"科创第一课",对专业日常学习形成有效补充.

关键词：科技创新科创普及 "科创第一课"

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基于少数类合成的过采样算法和贝叶斯优化神经网络的结构可靠性分析方法

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船舶力学 2025年第5期29卷 767-775页

作者：葛福林吴宗辉何建哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001

为提高滑油冷却器抗冲击可靠性的计算精度和分析效率,本文提出一种基于少数类合成的过采样(SMOTE)算法和贝叶斯优化(BO)神经网络的结构可靠性分析方法。该方法首先采用均匀设计(UD)方法和少数类合成的过采样算法提高样本点的利用效率,... 详细信息

为提高滑油冷却器抗冲击可靠性的计算精度和分析效率,本文提出一种基于少数类合成的过采样(SMOTE)算法和贝叶斯优化(BO)神经网络的结构可靠性分析方法。该方法首先采用均匀设计(UD)方法和少数类合成的过采样算法提高样本点的利用效率,其次使用贝叶斯优化算法优化BP神经网络超参数、初始权值和初始偏置,以提高模型的拟合精度和泛化能力,最后利用优化后的代理模型结合Monte Carlo法计算结构可靠度。研究表明:相较于传统的代理模型法,本文的方法具有计算精度高、分析时间短、计算成本低的优势。本文提出的分析方法在滑油冷却器抗冲击可靠性分析中具有良好的适用性,分析结果可为滑油冷却器的抗冲击设计提供技术指导和理论支撑。

关键词：结构可靠性 BP神经网络贝叶斯优化 SMOTE算法滑油冷却器

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高雷诺数下串列粗糙三圆柱的流致振动试验研究

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振动与冲击 2024年第6期43卷 280-287,319页

作者：李怀军孙海哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001

通过试验研究了高雷诺数下串列粗糙三圆柱的流致振动,分析与探讨了刚度、间距比对各个圆柱振幅响应、频率响应、位移频谱的影响,并与串列粗糙双圆柱的结果进行对比,揭示了干扰圆柱数量的增加对受扰圆柱流致振动的影响规律。研究结果表明... 详细信息

通过试验研究了高雷诺数下串列粗糙三圆柱的流致振动,分析与探讨了刚度、间距比对各个圆柱振幅响应、频率响应、位移频谱的影响,并与串列粗糙双圆柱的结果进行对比,揭示了干扰圆柱数量的增加对受扰圆柱流致振动的影响规律。研究结果表明:在初始分支,上游圆柱对下游圆柱有强烈的屏蔽作用,而在上端分支,出现下游圆柱振幅超过上游圆柱的现象;在上端分支和过渡区域,低刚度条件下,下游圆柱干扰数量的增加可以明显降低上游圆柱的振动频率;在涡激振动区域,下游干扰圆柱数量的增加几乎不影响上游圆柱的振幅;在驰振区域,上游圆柱干扰数量的增加降低了下游圆柱的振幅,并随着刚度的增加对下游圆柱振幅的降低程度下降;间距比对串列粗糙三圆柱的流致振动响应具有显著影响。

关键词：涡激振动驰振串列三圆柱振动响应

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海洋平台膨胀弯结构安装极限尺寸分析

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船舶力学 2024年第8期28卷 1244-1253页

作者：刘健石文波王宇哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001

海底管道膨胀弯安装是铺设海底管道施工过程中的重要组成部分。由于在生产制造海洋管道过程中存在加工误差,另外施工中对接膨胀弯管与海洋立管或者海底平管也存在偏差,因此安装膨胀弯过程中存在极限尺寸偏差方面的问题。本文运用有限元... 详细信息

海底管道膨胀弯安装是铺设海底管道施工过程中的重要组成部分。由于在生产制造海洋管道过程中存在加工误差,另外施工中对接膨胀弯管与海洋立管或者海底平管也存在偏差,因此安装膨胀弯过程中存在极限尺寸偏差方面的问题。本文运用有限元分析软件ABAQUS,按照实际结构尺寸和材料参数建立带有法兰接头的膨胀弯仿真模型,针对实际安装膨胀弯过程中存在的三种类型的偏差工况,在满足实际施工对海管强度要求规范下,计算膨胀弯安装极限尺寸偏差,并得到结构在不同工况下的应力和应变的分布情况。详细讨论和分析膨胀弯在安装对接立管和平管过程的受力与形变情况。得到的相关结论有望为海洋平台中海管实际施工安装提供相应的理论依据,对海上油气田的开发建设具有一定的工程意义。

关键词：膨胀弯结构静力分析 ABAQUS有限元仿真海洋管道

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考虑微动磨损下蒸汽发生器传热管时变可靠性评估方法

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核动力工程 2024年第1期45卷 164-170页

作者：薛颖成吴宗辉何建哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001

为了探究微动磨损对冲击作用下蒸汽发生器传热管可靠性的影响,建立了一种蒸汽发生器传热管安全性能的评估方法。通过拟合传热管磨损系数的分布形式,建立了传热管的磨损时变模型;运用乘子降维法获得传热管极限状态分数阶矩,使用NM(Nelder... 详细信息

为了探究微动磨损对冲击作用下蒸汽发生器传热管可靠性的影响,建立了一种蒸汽发生器传热管安全性能的评估方法。通过拟合传热管磨损系数的分布形式,建立了传热管的磨损时变模型;运用乘子降维法获得传热管极限状态分数阶矩,使用NM(Nelder-Mead)单纯形算法优化最大熵参数来计算传热管的失效概率;基于时间离散法,对冲击作用下蒸汽发生器传热管在微动磨损影响下的时变可靠性进行研究。结果表明,在以可靠性指标大于2作为结构可靠的接受标准时,在第10年磨损状态下,遭受冲击作用的蒸汽发生器传热管时变可靠性已不能满足要求。

关键词：时变可靠性微动磨损蒸汽发生器传热管最大熵原理

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超疏水表面的防/除冰研究与应用

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哈尔滨工程大学学报 2024年第8期45卷 1497-1507页

作者：王钰博孙永阳薛意青梁文彦哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了避免表面覆冰对日常生产生活造成的巨大影响,解决传统防/除冰技术存在效率低、能耗大、高污染等问题,本文梳理了基于超疏水特性实现表面防/除冰的研究进展。介绍了固体表面浸润性理论及常见的超疏水表面的制备方法,对超疏水表面的... 详细信息

为了避免表面覆冰对日常生产生活造成的巨大影响,解决传统防/除冰技术存在效率低、能耗大、高污染等问题,本文梳理了基于超疏水特性实现表面防/除冰的研究进展。介绍了固体表面浸润性理论及常见的超疏水表面的制备方法,对超疏水表面的被动防冰和主动除冰方法进行了综述和讨论,归纳了基于超疏水表面的防/除冰策略在航空、船舶、电力等领域的具体应用。总结和剖析了超疏水防/除冰表面在实际应用中存在的问题和面临的挑战,对未来的发展方向进行了展望。

关键词：超疏水仿生表面与界面复合材料被动防冰主动除冰研究进展工程应用

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底隙对装药发射安全性影响机理的数值模拟研究

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爆炸与冲击 2024年第3期44卷 131-143页

作者：吴世博陈卫东路胜卓吴培文孙明武焦子腾哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院黑龙江哈尔滨150001

为研究底隙对装药发射安全性的影响机理,基于物质点法建立了冲击载荷下受底隙影响的热-力-固耦合装药燃烧模型。该模型模拟的PBX装药底部温度与实验结果基本一致,验证了模型的正确性。采用该模型模拟了不同底隙厚度时Composition B(COM... 详细信息

为研究底隙对装药发射安全性的影响机理,基于物质点法建立了冲击载荷下受底隙影响的热-力-固耦合装药燃烧模型。该模型模拟的PBX装药底部温度与实验结果基本一致,验证了模型的正确性。采用该模型模拟了不同底隙厚度时Composition B(COM B)装药的炮弹发射过程,分析了装药温度变化规律。结果表明:发射过程中,COM B装药温度从底部到顶部逐步降低,装药底部最可能出现点火反应;装药底部温度随着底隙厚度的增加而升高。弹底载荷峰值为324.7 MPa时,COM B装药处于安全状态的底隙厚度不超过0.062 cm。底隙中的空气在发射过程中被压缩,其温度极速升高,导致相邻的装药底部易出现点火反应。

关键词：底隙装药发射安全性物质点法

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壁面开孔方式对可渗透喷管推力性能影响数值研究

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推进技术 2024年第10期45卷 75-85页

作者：王革李程珂薛玉琴宋振关奔杨泽南哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院黑龙江哈尔滨150001

为降低传统大扩张比喷管在低空飞行时喷管内燃气过膨胀带来的推力损失,提出一种具有自适应高度补偿功能的可渗透壁喷管。对采用不同壁面开孔方式的可渗透喷管进行数值模拟,对比并分析喷管的全弹道推力性能。计算结果显示,可渗透喷管在... 详细信息

为降低传统大扩张比喷管在低空飞行时喷管内燃气过膨胀带来的推力损失,提出一种具有自适应高度补偿功能的可渗透壁喷管。对采用不同壁面开孔方式的可渗透喷管进行数值模拟,对比并分析喷管的全弹道推力性能。计算结果显示,可渗透喷管在低空下的推力补偿效果明显,比冲增益最高达10%,在高空下的推力损失低至1%,高度平均比冲增益最高达1.5%。在孔隙率、壁面开孔形状相同的情况下,壁面开孔尺度越小可渗透喷管的推力性能越好,但总体上不同壁面开孔尺度的可渗透喷管的全弹道性能差异为0.6%。产生性能差异的主要原因是相同孔隙率的情况下,低空通过小尺度孔进入喷管的气流更均匀,对可渗透段内壁面压强的提升以及分离激波的削弱效果更好,因此带来的低空推力补偿效果更好。在孔隙率、壁面开孔尺度相同的情况下,采用圆柱孔的可渗透喷管的推力性能要优于圆锥孔的可渗透喷管。综合性能最好的圆柱孔可渗透喷管与综合性能较差的渐缩型圆锥孔可渗透喷管的全弹道性能相差约3.3%。

关键词：固体火箭发动机高度补偿喷管内弹道可渗透喷管数值计算

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纳米铝粉的可控制备及表面包覆研究进展

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火炸药学报 2024年第10期47卷 870-880,I0001页

作者：王鹏闫涛刘平安哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对纳米铝粉表面物化性质带来的在含能材料领域中的应用缺陷,综述了纳米铝粉的可控制备方法、活性保护方法,以及保护前后铝粉热性能、能量性能的变化;重点比较了不同制备方法的优劣,并分析了包覆方法对改性体系热反应活性的影响。在此... 详细信息

针对纳米铝粉表面物化性质带来的在含能材料领域中的应用缺陷,综述了纳米铝粉的可控制备方法、活性保护方法,以及保护前后铝粉热性能、能量性能的变化;重点比较了不同制备方法的优劣,并分析了包覆方法对改性体系热反应活性的影响。在此基础上,提出了纳米铝粉未来的发展方向:研发提高纳米铝粉在复合含能材料中分散性的方法;探究包覆材料与纳米铝粉结合方式对体系性能的影响机理;加强改性纳米铝粉的应用研究。指出未来研究应进一步聚焦于改性纳米铝粉与环境兼容性的探索,以提升纳米铝粉在复杂条件下的应用效果。附参考文献66篇。

关键词：物理化学纳米铝粉能量性能包覆材料热性能

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沸腾传热数值模拟方法及多管耦合应用特性研究

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核动力工程 2024年第2期45卷 130-138页

作者：张振国谭思超李小畅刘思超冯艺黄玉健田瑞峰哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001

针对直流蒸汽发生器(OTSG)中全流型沸腾传热及一、二次侧耦合换热等复杂物理现象,计算流体动力学(CFD)数值分析普遍面临计算难度大、计算效率低及不确定性大等问题。基于欧拉两流体多相流模型与临界热流密度(CHF)壁面沸腾模型,建立了管... 详细信息

针对直流蒸汽发生器(OTSG)中全流型沸腾传热及一、二次侧耦合换热等复杂物理现象,计算流体动力学(CFD)数值分析普遍面临计算难度大、计算效率低及不确定性大等问题。基于欧拉两流体多相流模型与临界热流密度(CHF)壁面沸腾模型,建立了管内全流型流动沸腾传热数值分析模型,并验证了模型的有效性。基于所验证的模型,开展了数值模型在多管耦合传热下的应用特性研究,明确了该数值模拟方法在多管耦合下的可靠性,并对温度与相分布计算结果对相间作用力模型的敏感性进行了数值分析。研究结果表明:基于欧拉两流体多相流模型与CHF壁面沸腾模型,能够较准确地预测管内水介质由过冷到过热的全流型流动沸腾传热过程,计算的“干涸”点位置及壁面峰值温度与实验值符合较好,最大误差小于10%;基于欧拉两流体多相流模型与CHF壁面沸腾模型的数值方法对多管耦合工况有较好的适用性,计算的二次侧温度与实验结果吻合良好;两相间曳力对壁面温度及空泡份额的计算结果有较明显的影响,但非曳力对壁面温度的影响较小,因此对于大规模工程应用计算,可在分析中不考虑部分相间非曳力的影响。本文研究结果可为OSTG的三维精细化数值分析的模型选择提供有益参考。

关键词：直流蒸汽发生器(OSTG) 欧拉两流体多相流模型流动沸腾耦合换热数值模拟

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