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基于体素表示的固体力学哈密顿量的量子模拟
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作者 吴锋 李晨 +2 位作者 杨玉祥 朱力 郭旭 《计算力学学报》 北大核心 2025年第3期329-338,共10页
量子模拟是解决大规模力学计算面临的效率和存储量瓶颈的重要手段,然而如何对空间离散后的厄米矩阵进行有效分解仍是力学问题量子模拟的关键难题之一。本研究以体素网格离散求解域,深入剖析所得矩阵(记为体素网格矩阵)结构特性,创新性提... 量子模拟是解决大规模力学计算面临的效率和存储量瓶颈的重要手段,然而如何对空间离散后的厄米矩阵进行有效分解仍是力学问题量子模拟的关键难题之一。本研究以体素网格离散求解域,深入剖析所得矩阵(记为体素网格矩阵)结构特性,创新性提出KCQ分解方法。该方法融合循环矩阵、矩阵直积、直和以及泡利矩阵等数学手段,能够将体素网格矩阵分解为k_(n),c_(n),q_(n)三组基本矩阵。基于KCQ分解,结合量子傅里叶变换、量子多路选择器等技术,进一步构建出针对体素网格矩阵的高效哈密顿量的量子模拟算法。通过二维非均质板自由振动问题的模拟实验,验证了构建的量子算法的正确性和有效性,为固体力学问题的量子模拟提供了新的方法支撑。 展开更多
关键词 量子算法 固体力学 体素网格 哈密顿量 量子电路
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考虑力学形变的相控阵天线波束控制实现策略
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作者 王奇 潘宇宁 +1 位作者 郑峻峰 王力 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第8期2421-2428,共8页
针对相控阵天线在受载变形下的实时波束控制问题,提出一种基于神经网络等效的天线波束控制策略,其具有等效不同电控函数的能力,且适合于硬件编程实现。通过计算资源分配及并行化编程,形成了该策略的控制器,其对于不同形变具有适配性。... 针对相控阵天线在受载变形下的实时波束控制问题,提出一种基于神经网络等效的天线波束控制策略,其具有等效不同电控函数的能力,且适合于硬件编程实现。通过计算资源分配及并行化编程,形成了该策略的控制器,其对于不同形变具有适配性。相关研究对于实验室内天线阵面受载变形的波束控制有效性测评具有支撑作用。 展开更多
关键词 相控阵天线 波束控制 可编程逻辑器件 神经网络 力学形变
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起重机中滑轮绳索系统晃动冲击的动力学仿真研究 被引量:1
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作者 王天堉 齐朝晖 +1 位作者 赵天骄 徐金帅 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期190-197,242,共9页
起重机中的滑轮绳索系统在作业过程中容易出现晃动、倾斜等问题,严重降低了作业效率且增加安全隐患。在处理滑轮与绳索接触状态实时变化的问题时,采用单元节点与物质点绑定的假设导致单元形函数不能精确描述各段圆弧曲线,需要缩小单元尺... 起重机中的滑轮绳索系统在作业过程中容易出现晃动、倾斜等问题,严重降低了作业效率且增加安全隐患。在处理滑轮与绳索接触状态实时变化的问题时,采用单元节点与物质点绑定的假设导致单元形函数不能精确描述各段圆弧曲线,需要缩小单元尺寸,降低了求解效率。引入空间描述方法,以滑轮上接触区域的边界点划分不同接触状态的绳索,采用离散角度的圆弧插值和Hermite插值分别描述接触段绳索和滑轮间绳索的形状,求得各节点物质速度与物质加速度。考虑绳索的轴向变形,依据虚功率原理建立了滑轮绳索系统的动力学方程。通过与动力学仿真软件ADAMS对比验证了所提方法的有效性,对起重设备中常见的滑轮绳索系统进行建模,研究不同绕绳方式、吊重质量和滑轮间距对滑轮架基体晃动和受冲击程度的影响。该研究所提出的滑轮绳索动力学建模方法为工程实践提供了必要的理论支撑。 展开更多
关键词 滑轮绳索系统 晃动冲击 多柔体系统动力学 空间描述
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基于模态空间时域精细积分的结构动力学参数辨识方法
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作者 潘耀宗 赵岩 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第1期29-39,共11页
提出了一种基于模态空间时域精细积分的动力学参数辨识方法.首先,基于时域测量信号和理论预测模型构造辨识方程,在模态空间内,由时域精细积分方法构造了理论预测模型;其次,通过矩阵、向量的Kronecker积运算法则推导了辨识模态的无约束... 提出了一种基于模态空间时域精细积分的动力学参数辨识方法.首先,基于时域测量信号和理论预测模型构造辨识方程,在模态空间内,由时域精细积分方法构造了理论预测模型;其次,通过矩阵、向量的Kronecker积运算法则推导了辨识模态的无约束向量的二次型函数,解析地给出了辨识振型的数学表达;最后,通过对辨识优化问题进行数学变换,仅需要辨识结构动力学特性的谱参数(频率和阻尼比),极大地降低了辨识参数的维度.数值算例中,进行了三自由度弹簧质量系统和高速受电弓的动力学参数辨识,辨识得到的固有频率、阻尼比与理论值相比,误差在8%以内;辨识振型与理论振型之间的夹角的余弦接近1,验证了辨识结果的准确性.该文提出的方法能够有效地实现辨识谱参数(频率、阻尼)和空间参数(振型)的分离,具有非常好的求解效率和应用前景. 展开更多
关键词 动力学参数辨识 时域精细积分法 最小二乘法 自振特性 动力学优化
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货包设备上行力学分析及结构优化
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作者 徐胜 陈瑞锋 +1 位作者 周恒 张晓鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第23期10031-10038,共8页
随着中国空间站投入使用,物资保障已成为重中之重,目前物资主要是通过货运飞船货包形式上行,采用货物外层包裹泡沫缓冲材料,整体捆绑固定于货架蜂窝夹层板的承载方式,在上升段有较大的力学响应,如何降低产品无用的抗力学重量,提高货运... 随着中国空间站投入使用,物资保障已成为重中之重,目前物资主要是通过货运飞船货包形式上行,采用货物外层包裹泡沫缓冲材料,整体捆绑固定于货架蜂窝夹层板的承载方式,在上升段有较大的力学响应,如何降低产品无用的抗力学重量,提高货运飞船有效载重比是这篇文章的研究内容。通过研究F4型货包,建立了以结构柔顺性为目标函数的拓扑优化模型,分别对3个设备的4种减重工况进行了仿真分析和试验,结果证明利用该模型可有效减轻设备重量。 展开更多
关键词 货包设备 振动响应 力学特性 拓扑优化
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基于人工智能的结构力学专题序
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作者 赖姜 李锐 +1 位作者 代胡亮 朱红钧 《力学学报》 北大核心 2025年第4期801-802,共2页
基于人工智能的结构力学研究近年来取得显著进展,其核心突破源于数据科学、计算力学与智能算法的深度融合.在大数据技术与高性能计算的驱动下,深度学习、强化学习等人工智能方法不仅重构了结构力学分析的技术路径,更在跨尺度建模、实时... 基于人工智能的结构力学研究近年来取得显著进展,其核心突破源于数据科学、计算力学与智能算法的深度融合.在大数据技术与高性能计算的驱动下,深度学习、强化学习等人工智能方法不仅重构了结构力学分析的技术路径,更在跨尺度建模、实时响应预测等关键领域实现范式革新. 展开更多
关键词 计算力学 数据科学 智能算法 结构力学
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考虑螺栓预紧力差异的箭体连接结构动力学响应分析 被引量:1
7
作者 孙伟程 关振群 +1 位作者 潘嘉诚 曾岩 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期59-69,共11页
针对广泛地应用在航空航天箭体结构中的螺栓法兰连接结构的动力学响应特征会显著受到螺栓预紧力大小影响的问题,在螺栓法兰连接结构不同工况下螺栓预紧力出现差异时,研究箭体连接结构的静动力学响应特征。通过对特定的筒壳螺栓法兰连接... 针对广泛地应用在航空航天箭体结构中的螺栓法兰连接结构的动力学响应特征会显著受到螺栓预紧力大小影响的问题,在螺栓法兰连接结构不同工况下螺栓预紧力出现差异时,研究箭体连接结构的静动力学响应特征。通过对特定的筒壳螺栓法兰连接结构,基于有限元分析和敲击试验来提出一套考虑螺栓预紧力差异的箭体连接结构动力学响应分析方法。并由此研究螺栓松动时的响应特征,基于互补集合经验模态分解算法设计一种新的螺栓松动探测流程,可以量化螺栓发生松动时连接结构的中高频段频响幅值升高的特征,能无损快速地识别松动工况的发生。 展开更多
关键词 螺栓法兰 非线性刚度 耦合振动 螺栓松动识别 螺栓预紧力 互补集合经验模态分解
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车辆在非光滑路面的接触动力学分析方法研究 被引量:1
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作者 宋宁宁 赵剑 +2 位作者 公爵 李琳辉 彭海军 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1762-1774,共13页
车辆接触动力学研究有助于更加全面地了解整车力学性能,对整车稳定性和座舱舒适性设计具有指导性作用.文章基于非光滑多体系统理论,对车辆系统展开接触动力学研究.考虑到车辆在行驶过程中,轮胎是与地面接触的唯一部件,轮胎动力学模型对... 车辆接触动力学研究有助于更加全面地了解整车力学性能,对整车稳定性和座舱舒适性设计具有指导性作用.文章基于非光滑多体系统理论,对车辆系统展开接触动力学研究.考虑到车辆在行驶过程中,轮胎是与地面接触的唯一部件,轮胎动力学模型对整车动力学分析发挥着重要的作用.首先,借助于张拉整体结构的思想,建立轮胎的等效模型.然后,采用拉格朗日乘子方法,将约束方程引入到拉格朗日函数中,并基于第二类拉格朗日方程,推导得到整车系统的一般动力学方程.由于接触碰撞的存在,会导致车辆的状态变量呈现出非连续性.利用牛顿碰撞定律,建立了碰撞响应的非光滑数学列式,并利用光滑化的Fischer-Burmeister函数将非光滑数学列式进行等效替换,以提高计算效率.其次,将摩擦响应的求解转化为优化问题进行描述,以避免求解摩擦方向时出现奇异.另外,将车辆系统的一般动力学模型分解为光滑部分与非光滑部分进行求解,并利用广义α离散策略给出了详细的求解流程.最后,对整车系统展开了多工况的接触碰撞数值仿真,分析了不同工况下的接触响应对整车动力学性能的影响,验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 车辆多体系统动力学 轮胎建模 碰撞 摩擦 非光滑接触
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基于改进布谷鸟搜索算法的压气机特性曲线预测
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作者 王巍 李哲 +3 位作者 刘祎阳 姜孝谟 刘朋 李士龙 《推进技术》 北大核心 2025年第1期219-227,共9页
为了提高压气机特性曲线的预测精度和边界工况点的泛化能力,本文提出了一种改进布谷鸟搜索算法优化BP(ICS-BP)的模型,应用于某轴流压气机流量-压比特性预测方法研究,并对比分析了采用传统BP、遗传算法优化BP(GA-BP)、布谷鸟搜索算法优化... 为了提高压气机特性曲线的预测精度和边界工况点的泛化能力,本文提出了一种改进布谷鸟搜索算法优化BP(ICS-BP)的模型,应用于某轴流压气机流量-压比特性预测方法研究,并对比分析了采用传统BP、遗传算法优化BP(GA-BP)、布谷鸟搜索算法优化BP(CS-BP)、径向基函数神经网络(RBF)、极限学习机(ELM)、自优化支持向量机(MSVM)和ICS-BP模型的预测结果。分析显示,ICS-BP模型整体预测结果的相对误差最小,普遍在±1%以内,评价指标展现出最高的精度和鲁棒性,预测结果具有最佳的泛化能力,且优化后的模型解决BP易陷入局部最优的问题;ELM和RBF模型运行速度较快的情况下依然具有良好的整体预测精度,但对于边界工况点预测效果欠佳,适用于对时间成本要求高的场景。针对7F重型燃气轮机和NASA74A型号压气机特性曲线,通过ICS-BP模型预测的压比特性精度较高,整体预测结果的平均绝对百分误差分别为1.129%和0.590%,进一步验证了其在特性预测方面的优势。 展开更多
关键词 压气机特性 曲线预测 改进布谷鸟搜索算法 神经网络 泛化能力
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考虑多源噪声及信号传输的雷达系统仿真模型
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作者 王奇 王子瑶 郑峻峰 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第3期768-778,共11页
噪声和信号传输是雷达设计中需要考虑的重要因素,本文设计一种考虑多源噪声及信号传输质量的毫米波雷达系统仿真模型。模型包括频率合成器、信号收发机以及信号处理等模块,能够模拟信号发生、传输至雷达测速、测距的系统。以此为框架,... 噪声和信号传输是雷达设计中需要考虑的重要因素,本文设计一种考虑多源噪声及信号传输质量的毫米波雷达系统仿真模型。模型包括频率合成器、信号收发机以及信号处理等模块,能够模拟信号发生、传输至雷达测速、测距的系统。以此为框架,设计考虑电源噪声、杂散噪声和杂波噪声的噪声模型,对雷达漏警、虚警等情况进行模拟预测。在信号传输方面,建立等效电路模型,并结合场路协同分析方法,提高仿真精度。对于典型案例,发现时钟信号存在“回勾”问题,这表明仿真模型能够通过检测“眼图”、信号波形等指标,有效预测雷达可能存在的信号传输质量问题,并指导传输线的设计。 展开更多
关键词 毫米波雷达 系统仿真模型 多源噪声 信号传输质量
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铝球微气囊超结构Whipple屏抗超高速冲击性能物质点法分析
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作者 毛志超 于成 +3 位作者 李晓杰 王小红 闫鸿浩 王宇新 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第7期137-153,共17页
为了提升Whipple屏对太空碎片的超高速冲击防护性能,在不增加多孔材料、碳纤维等其他吸能材料的前提下,设计了一种铝球微气囊阵列超结构,并应用3D打印技术进行加工制备。同时,构建了初速度为7.5 km/s的球形弹丸冲击靶板的计算模型,用以... 为了提升Whipple屏对太空碎片的超高速冲击防护性能,在不增加多孔材料、碳纤维等其他吸能材料的前提下,设计了一种铝球微气囊阵列超结构,并应用3D打印技术进行加工制备。同时,构建了初速度为7.5 km/s的球形弹丸冲击靶板的计算模型,用以研究超高速冲击防护性能;将物质点法的计算精度与实验进行对比验证后,开展了超高速冲击Whipple屏三维数值模拟;通过与单层铝板的超高速冲击模拟得到的靶板穿孔尺寸、碎片云形貌及其速度、动量、能量和温度等参数比较分析,讨论并揭示了铝球微气囊超结构的能量吸收与耗散机理。结果表明:铝球微气囊超结构Whipple屏对弹丸轴向动能的削减值比单层铝板提高了300 J,其碎片云径向最大膨胀半径比单层铝板增大了32.2 mm。由此可知,铝球微气囊超结构Whipple屏可以显著提高对空间碎片超高速冲击的防护性能。同时,与相关实验数据对比结果表明,物质点法超高速冲击数值模拟具有较高的计算精度,可以作为研究开发新型Whipple屏的数值实验工具。 展开更多
关键词 物质点法 超高速冲击 Whipple防护屏 超结构 空间碎片
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基于拟物算法的脐带缆截面布局多目标优化设计
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作者 田庚 杨志勋 +3 位作者 殷旭 阎军 范志瑞 史冬岩 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期328-335,共8页
为了实现包含多种功能构件的脐带缆截面快速布局,同时保证布局后截面整体性能良好,本文综合考虑紧凑性、平衡性和热源分散性,基于主要目标法建立脐带缆截面多目标优化设计模型。构建对应的物理模型并使用拟物算法结合拟人跳坑策略对脐... 为了实现包含多种功能构件的脐带缆截面快速布局,同时保证布局后截面整体性能良好,本文综合考虑紧凑性、平衡性和热源分散性,基于主要目标法建立脐带缆截面多目标优化设计模型。构建对应的物理模型并使用拟物算法结合拟人跳坑策略对脐带缆截面进行布局设计,得到了3种代表性布局方案。通过有限元仿真进行验证了算法的有效性和可行性。结果表明:基于拟物算法优化后的截面布局在紧凑性和平衡性上有显著提升,通过该方法可以得到综合性能较好的截面布局形式,能够避免依赖长期经验进行设计的不确定性,有效提高了脐带缆结构设计效率,为实际工程设计提供有益的参考。 展开更多
关键词 脐带缆 截面布局 多目标 物理模型 拟物下降 拟人跳坑 数值仿真 优化设计
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基于应变响应和D-S证据理论的复合材料结构损伤识别
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作者 刘凌峻 单一男 +2 位作者 赵兴 周亮亮 曾旭 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期164-169,共6页
针对基于单一损伤指标的复合材料结构损伤识别容易受到干扰信息影响的问题,提出基于模态指标和数据融合的损伤识别方法。以正交各向异性碳纤维复合材料板为研究对象,使用其模态参数构建单一损伤指标,并基于D-S证据理论的数据融合方法构... 针对基于单一损伤指标的复合材料结构损伤识别容易受到干扰信息影响的问题,提出基于模态指标和数据融合的损伤识别方法。以正交各向异性碳纤维复合材料板为研究对象,使用其模态参数构建单一损伤指标,并基于D-S证据理论的数据融合方法构建融合指标。分别使用有限元方法和试验方法,对基于单一损伤指标和融合指标的结构损伤识别与定位结果进行对比。结果表明:基于融合指标的损伤识别方法在单损伤及多损伤工况下,均能得到较高的损伤识别与定位精度。 展开更多
关键词 故障诊断 随机子空间法 应变模态 曲率 D-S证据理论 复合材料
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考虑吸湿老化影响的天然纤维增强截断圆锥壳屈曲问题的精确分析
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作者 张俊霖 聂雪阳 +2 位作者 王雅静 苏新 周震寰 《计算力学学报》 北大核心 2025年第1期83-88,共6页
天然纤维增强材料(NFRC)在潮湿环境下会不可避免地出现吸湿老化行为,严重影响该类材料和结构的稳定性。为分析该问题,本文引入非线性前屈曲效应,提出了一种适用于NFRC截断圆锥壳屈曲问题的精确分析方法。首先,基于Donnell壳体理论推导了... 天然纤维增强材料(NFRC)在潮湿环境下会不可避免地出现吸湿老化行为,严重影响该类材料和结构的稳定性。为分析该问题,本文引入非线性前屈曲效应,提出了一种适用于NFRC截断圆锥壳屈曲问题的精确分析方法。首先,基于Donnell壳体理论推导了NFRC圆锥壳的屈曲控制方程。其次,采用伽辽金法求解非线性轴对称前屈曲变形,并在此基础上进一步求解获得高精度的临界屈曲载荷以及解析的屈曲模态。最后,通过与已有文献和数值仿真对比,验证了本文方法的精确性,并分析了纤维参数和吸湿老化效应参数对NFRC截断圆锥壳屈曲行为的影响。本文的研究结果有望为该类NFRC截断圆锥壳的抗屈曲设计提供理论基础。 展开更多
关键词 圆锥壳 屈曲 临界荷载 天然纤维增强材料 湿热老化
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直升机复杂外形桨叶的模块化多体建模方法
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作者 王传达 李飞 +3 位作者 章子健 周云 周文 彭海军 《力学学报》 北大核心 2025年第5期1202-1215,共14页
为改善直升机的飞行性能、降低振动与噪声,各类复杂外形的桨叶不断涌现,这种多样性设计对桨叶的统一化建模技术提出了新的挑战.传统有限元建模方法针对不同的桨叶外形需要重新划分单元,推导部分数学模型,导致建模较为复杂.因此,为解决... 为改善直升机的飞行性能、降低振动与噪声,各类复杂外形的桨叶不断涌现,这种多样性设计对桨叶的统一化建模技术提出了新的挑战.传统有限元建模方法针对不同的桨叶外形需要重新划分单元,推导部分数学模型,导致建模较为复杂.因此,为解决不同构型桨叶统一化建模难题,提出了一种基于模块化思想的多体建模方法.该方法将桨叶划分为多个模块,针对非直构型桨叶,在非直模块转折处施加特定几何约束,可实现上反、下反及后掠等形态,从而适用于各种外形桨叶的动力学建模;此外,模块化多体建模方式可解耦各模块之间的系数矩阵,使得模块的增减仅需调整相应位置的矩阵元素即可,而并不会影响其他模块的动力学方程.具体地,首先基于达朗贝尔原理推导各模块的广义惯性力、广义弹性力与广义主动力;继而根据凯恩方程得到各模块动力学方程;最后,通过引入模块间位移协调条件,可组集获得微分代数方程形式的系统动力学模型.数值结果表明,该方法可实现对不同外形桨叶的高精度动力学建模. 展开更多
关键词 模块化建模 多体动力学 桨叶动力学 复杂外形桨叶
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Reissner板断裂问题的半解析等几何分析方法
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作者 官高菲 张滢睿 +1 位作者 余雄 徐新生 《计算力学学报》 北大核心 2025年第1期53-60,共8页
板结构是工程中一类重要的基本构件,但是由于材料或者工艺的影响,其在制造过程中难免会产生不同程度的缺陷,从而在服役环境下逐渐演变成宏观裂纹,导致断裂事故。现阶段板结构断裂分析的方法主要分为解析和数值方法两类。解析方法大多仅... 板结构是工程中一类重要的基本构件,但是由于材料或者工艺的影响,其在制造过程中难免会产生不同程度的缺陷,从而在服役环境下逐渐演变成宏观裂纹,导致断裂事故。现阶段板结构断裂分析的方法主要分为解析和数值方法两类。解析方法大多仅适用于无限大或半无限大结构以及简单边界条件情况,数值方法需在裂尖附近区域划分高密度的网格,并且无法准确给出结构的断裂参数,需要复杂的后处理程序。为解决上述问题,本文针对含裂纹Reissner板的弯曲断裂问题,提出一种高精度的半解析等几何分析方法。首先,求解含裂纹Reissner板裂纹尖端附近的广义位移(挠度和转角)和广义应力(弯矩和剪力)的级数展开解。其次,将整板的等几何模型划分为两类区域,即裂尖附近的奇异区和不包含裂尖的非奇异区。在奇异区内,利用获得的级数解进行节点未知量变换,将该区域内大量的节点未知量转换为少量的级数解待定系数,而在非奇异区内保持节点未知量不变,从而获得含裂纹Reissner板弯曲断裂分析的半解析等几何分析方法计算列式,直接获得裂纹尖端附近奇异应力场和对应的应力强度因子的显式表达式。数值算例验证了该方法的精确性,并分析了相关影响参数对应力强度因子的作用规律。 展开更多
关键词 含裂纹Reissner板 弯曲断裂 半解析等几何方法 应力强度因子 解析解
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战损飞翼布局飞行器气动特性分析
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作者 徐一航 李宁 +3 位作者 刘玉祥 刘伟 丁锴 何仕培 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第8期34-44,共11页
为分析飞翼布局飞行器受到防空系统打击后的气动特性,采用风洞试验与数值模拟相结合的方法,对Re=1.47×10^(5)条件下战损飞翼布局飞行器进行了风洞试验测力分析,并采用LES方法对部分工况流场特性进行了研究,揭示了战损孔导致飞翼布... 为分析飞翼布局飞行器受到防空系统打击后的气动特性,采用风洞试验与数值模拟相结合的方法,对Re=1.47×10^(5)条件下战损飞翼布局飞行器进行了风洞试验测力分析,并采用LES方法对部分工况流场特性进行了研究,揭示了战损孔导致飞翼布局飞行器滚转特性和侧向特性出现变化的原因。首先,通过风洞试验发现战损对飞翼布局飞行器的纵向气动特性影响较小,对飞翼布局飞行器的滚转气动特性和侧向气动特性影响较大。其次,迎角10°~30°范围内有战损情况下飞翼布局飞行器的滚转力矩系数明显比未战损情况下大,其中model2战损形式飞翼布局飞行器的滚转力矩系数和侧向力系数绝对值最大。model3~model5一类战损形式的飞行器在迎角10°~24°范围内其滚转力矩系数和侧向力系数绝对值随战损孔向梢弦方向移动而减小。最后,通过LES方法对飞翼布局飞行器流场进行高精度模拟发现:机翼下表面气流会经过战损孔流至上表面,诱导机翼被风区流动提前分离,从而导致飞翼布局飞行器机翼表面的非对称流动分离,引起飞行器滚转力矩系数和侧向力系数绝对值的增大。且战损孔越靠近根弦,其诱导出机翼背风区的流动分离面积越大,飞翼布局飞行器背风区非对称流动现象越明显。结果表明:通过对飞翼布局飞行器的尾涡进行分析发现战损孔会在其后方诱导出多个涡系,且各个涡系之间的距离较近并相互缠绕;随着战损孔向机翼的梢弦移动,战损孔诱导出的脱落涡也向梢弦移动,并与翼尖涡相互融合。 展开更多
关键词 飞翼布局飞行器 战损 风洞试验 LES 气动特性
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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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作者 黄龚赛 武文华 《高电压技术》 北大核心 2025年第5期2322-2334,共13页
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,提出了一种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、电缆虚实交互模型和孪生模型组成。将有限... 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,提出了一种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、电缆虚实交互模型和孪生模型组成。将有限数量的倾角监测数据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。该文孪生模型将电缆离散成10 000个微元段,通过3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,重构平均相对误差为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。 展开更多
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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侧穿桥桩的隧道爆破设计与模拟
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作者 李岩巍 纪晓琳 +1 位作者 于海 闫鸿浩 《爆破》 北大核心 2025年第1期97-106,174,共11页
以大连地铁5号线石葵路~劳动公园区间工程建设为背景,结合隧道施工工法(台阶法、CRD法),优化掌子面爆破参数,控制区间隧道爆破对桥桩的影响。右线采用台阶法,左线采用CRD法,台阶法的上台阶及CRD法的左上方①部洞室采用两次爆破,第一次... 以大连地铁5号线石葵路~劳动公园区间工程建设为背景,结合隧道施工工法(台阶法、CRD法),优化掌子面爆破参数,控制区间隧道爆破对桥桩的影响。右线采用台阶法,左线采用CRD法,台阶法的上台阶及CRD法的左上方①部洞室采用两次爆破,第一次为掏槽区域爆破,为第二次爆破提供临空面进而降低爆破振动。掏槽处炸药单耗为1.87~2.33 kg/m^(3),其余部位炸药单耗0.40~0.80 kg/m^(3),最大段别雷管使用Ms-15段非电导爆管雷管。基于实测数据反演爆破振动衰减规律公式,完成爆破振动安全预校核。采用SPH法对临近桥桩掏槽爆破进行数值计算,在单段药量0.3 kg情况下,对5 m远处受到爆炸载荷作用的桥桩进行了响应分析。计算表明桥桩无损伤,且爆破作业结束,桥桩安全无恙,表明侧穿桥桩段的技术方案是可行的。此外,模拟应力波在地层、桥桩中的传播过程,桥桩中应力波传播速度3280~3590 m/s,岩土层中传播速度平均为1620 m/s,数据显示振动在桥桩中传播速度明显大于在风化层与黏土层的传播速度。论文中炸药与临近岩石采用SPH方法,避免了大规模粒子计算对超算能力要求,对于远距离振动分布研究,此方法具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 隧道 侧穿桥桩 爆破振动 爆破设计 数值模拟
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基于压导式连续电阻探针的珊瑚砂冲击Hugoniot曲线测试方法
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作者 张旭浩 李科斌 +2 位作者 孙渊博 李晓杰 陈翔 《兵工学报》 北大核心 2025年第7期180-187,共8页
珊瑚砂因其在远洋岛礁中获取的便利性及对爆炸冲击的良好防御作用,被广泛应用于岛礁军事防护工程,而研究珊瑚砂的高压冲击状态方程需获得其冲击Hugoniot数据。为此,基于压导式连续电阻探针设计多介质冲击波测试系统,通过化爆试验以获得... 珊瑚砂因其在远洋岛礁中获取的便利性及对爆炸冲击的良好防御作用,被广泛应用于岛礁军事防护工程,而研究珊瑚砂的高压冲击状态方程需获得其冲击Hugoniot数据。为此,基于压导式连续电阻探针设计多介质冲击波测试系统,通过化爆试验以获得炸药、标准材料和待测材料的爆轰波和冲击波时程曲线,结合阻抗匹配原理可最终反演待测材料的冲击Hugoniot线;以水作为待测材料开展可行性试验,验证了方法的可靠性;采用该法测定了珊瑚砂冲击波压力与粒子速度的冲击Hugoniot曲线,并与石英砂数据进行对比。试验结果表明:基于多介质冲击波连续测试系统和阻抗匹配原理可方便可靠地测定待测材料的冲击Hugoniot曲线。为大尺度非均质材料冲击状态方程的研究提供了方法补充。 展开更多
关键词 珊瑚砂 压导式连续电阻探针 化爆加载 冲击Hugoniot曲线 阻抗匹配
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