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宽带低频水下声学超材料吸声性能研究
1
作者 罗岚心 吴绍维 +1 位作者 刘宝 肖程诗 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第5期7-12,40,共7页
基于局域共振和耦合共振效应,结合梯度折射率结构的宽带特性,提出一种内嵌半径梯度变化的弹性板散射体的局域共振型声学超材料(Locally Resonant Acoustic Metamaterials,LRAMs),可实现宽带低频水下吸声,并根据声-固耦合理论,建立考虑... 基于局域共振和耦合共振效应,结合梯度折射率结构的宽带特性,提出一种内嵌半径梯度变化的弹性板散射体的局域共振型声学超材料(Locally Resonant Acoustic Metamaterials,LRAMs),可实现宽带低频水下吸声,并根据声-固耦合理论,建立考虑钢板背衬的LRAMs有限元计算模型,通过传递矩阵法进行理论验证。计算分析2000 Hz以内LRAMs的水下低频吸声性能,研究材料结构参数的改变对吸收峰幅频特征的调控机理,最后利用稳态-频域扰动计算并分析不同静水压力对结构吸声性能的影响。结果表明:内嵌多个半径梯度变化的谐振器可在低频段有效拓宽材料的水下吸声频带,材料几何参数的变化会显著影响吸收峰的幅频特性,且该结构在静水压力作用下的吸声效果能保持一定稳定性。因此可针对目标频谱特性,通过优化材料结构参数,有效改善LRAMs低频段的吸声性能。 展开更多
关键词 声学 弹性板散射体 声学超材料 宽带低频 水下吸声
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波浪中的螺旋桨水动力性能数值分析 被引量：1
2
作者 张耕 姚建喜 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期175-187,共13页
传统的螺旋桨水动力性能研究主要针对静水条件,但船后工作的螺旋桨经常会受到波浪的影响.从文献情况来看,目前与波浪中螺旋桨水动力性能相关的研究工作相对较少.有鉴于此,采用基于OpenFOAM的雷诺平均NS(RANS)求解器,计算、分析波浪对螺... 传统的螺旋桨水动力性能研究主要针对静水条件,但船后工作的螺旋桨经常会受到波浪的影响.从文献情况来看,目前与波浪中螺旋桨水动力性能相关的研究工作相对较少.有鉴于此,采用基于OpenFOAM的雷诺平均NS(RANS)求解器,计算、分析波浪对螺旋桨推力及转矩的影响.研究结果表明:在波浪的作用下,螺旋桨推力及转矩的时间历程曲线发生振荡,且随着浸深与进速系数减小,水面扰动变大,时历曲线的振荡幅度增大;与静水条件相比,在浸深与进速系数相同的情况下,波浪中螺旋桨推力及转矩的平均值减小;计算结果与现有的试验数据吻合良好. 展开更多
关键词 波浪 螺旋桨 推力 转矩 水动力性能
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浸没式喷水推进船模快速性试验研究与推进性能分析 被引量：1
3
作者 江佳炳 丁江明 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1496-1506,共11页
本文针对一型浸没式喷水推进船模和一型螺旋桨对标母型船模,开展推进器敞水试验、船体阻力试验与自航试验研究,系统分析两种推进方式对应的推进器本体、“船体-推进器”系统推进性能的差异与变化特性。研究结果表明:(1)浸没式喷水推进... 本文针对一型浸没式喷水推进船模和一型螺旋桨对标母型船模,开展推进器敞水试验、船体阻力试验与自航试验研究,系统分析两种推进方式对应的推进器本体、“船体-推进器”系统推进性能的差异与变化特性。研究结果表明:(1)浸没式喷水推进器模型尺度下的敞水效率与螺旋桨相当,最高效率达到0.72,且高效工况区范围更宽;(2)相较螺旋桨推进船,浸没式喷水推进船的艉部附体少、布置简洁,显著减小了附体引起的船体阻力增加;(3)浸没式喷水推进船模在Fr=0.20与Fr=0.26二种典型工况自航条件下的推进效率分别为64.7%和66.1%,分别高出螺旋桨推进对标船模1.2和5.3个百分点,对应于浸没式喷水推进器的主机功率较螺旋桨分别下降9.41%和15.4%,浸没式喷水推进船具有更好的快速性与节能效果。该研究可为高效低噪的高速排水型船舶新型泵类推进器研制及“船体-推进器”一体化优化设计提供有益的技术参考。 展开更多
关键词 船舶 浸没式喷水推进 快速性 模型试验
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基于灰狼算法的复合电源能量管理
4
作者 易辉 陈辉 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第3期249-257,共9页
[目的]为了提高复杂工况下的船舶电能质量,针对由电池-超级电容作为复合储能系统的燃料电池船,提出一种基于小波分解的能量管理策略。[方法]首先,采用小波分解和模糊逻辑控制对船舶负载功率进行分配,同时优化电池的充放电过程;然后,采... [目的]为了提高复杂工况下的船舶电能质量,针对由电池-超级电容作为复合储能系统的燃料电池船,提出一种基于小波分解的能量管理策略。[方法]首先,采用小波分解和模糊逻辑控制对船舶负载功率进行分配,同时优化电池的充放电过程;然后,采用灰狼算法对复合储能系统的参数进行优化,从而使能量管理策略与设备参数相匹配;最后,在Matlab/Simulink平台中搭建船舶动力系统模型,进行仿真实验验证。[结果]仿真结果表明:该能量管理策略可以有效抑制燃料电池的输出功率波动,实现了各设备之间功率的合理分配,其优化后的母线电压波动降低了23.19%。[结论]研究成果可对船舶电能质量的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 燃料电池船舶 复合储能系统 储能 能量管理 多目标优化 小波分解 模糊控制 灰狼算法
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矩形冲头碰撞下泡沫夹芯板塑性动力响应研究
5
作者 王琪 肖雯 +1 位作者 李应刚 李晓彬 《振动与冲击》 北大核心 2025年第14期114-119,共6页
基于理想刚塑性材料假设,采用功率守恒原理建立了矩形冲头碰撞下泡沫夹芯板塑性动力响应理论模型,并通过有限元模型验证了理论模型的准确性。在此基础上,分析了冲头宽度和泡沫芯层厚度对结构塑性动力响应的影响机理。结果表明,矩形冲头... 基于理想刚塑性材料假设,采用功率守恒原理建立了矩形冲头碰撞下泡沫夹芯板塑性动力响应理论模型,并通过有限元模型验证了理论模型的准确性。在此基础上,分析了冲头宽度和泡沫芯层厚度对结构塑性动力响应的影响机理。结果表明,矩形冲头碰撞下泡沫夹芯板塑性动力响应理论模型预测结果与数值计算结果吻合良好。冲头宽度减小会导致夹芯结构塑性变形增大,增加泡沫芯层厚度可以提高夹芯结构抗冲击性能。 展开更多
关键词 矩形碰撞载荷 泡沫夹芯板 理想刚塑性理论 塑性动力响应 仿真验证
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约束空间爆炸冲击波高精度数值计算及实验验证 被引量：3
6
作者 徐维铮 孔祥韶 +1 位作者 郑成 吴卫国 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1151-1161,共11页
当爆炸发生在约束空间中时,冲击波的传播和演化特性将更加复杂,其对内部结构产生的毁伤破坏效应也更加严重。为了准确评估约束空间内的爆炸载荷,本文提出了改进的五阶WENO有限差分格式,并采用经典算例对其计算精度进行了验证,编写了三... 当爆炸发生在约束空间中时,冲击波的传播和演化特性将更加复杂,其对内部结构产生的毁伤破坏效应也更加严重。为了准确评估约束空间内的爆炸载荷,本文提出了改进的五阶WENO有限差分格式,并采用经典算例对其计算精度进行了验证,编写了三维约束空间内柱形TNT爆炸冲击波计算的数值程序。开展了约束空间内柱形TNT爆炸实验,采用本文程序对实验过程进行了数值计算,通过与实验数据的对比验证了数值计算程序的可靠性,在此基础上开展了约束空间爆炸载荷的影响因素研究。结果表明本文程序可快速准确地计算出约束空间内的爆炸载荷,为结构抗爆设计提供可靠的载荷输入。 展开更多
关键词 约束空间 数值计算 五阶WENO格式 柱形TNT爆炸 爆炸冲击波 爆炸载荷
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船用蜂窝金属夹芯板重复冲击实验研究 被引量：6
7
作者 李应刚 张雨 +2 位作者 朱凌 郭开岭 王纬波 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期637-644,共8页
蜂窝金属夹芯结构具有高比强度、高比刚度和高能量吸收性能,在船舶与海洋工程结构轻量化与碰撞冲击防护领域具有广泛的潜在应用价值。本文采用INSTRON CEAST 9350落锤冲击试验机进行了船用蜂窝金属夹芯板重复冲击实验,得到了蜂窝金属夹... 蜂窝金属夹芯结构具有高比强度、高比刚度和高能量吸收性能,在船舶与海洋工程结构轻量化与碰撞冲击防护领域具有广泛的潜在应用价值。本文采用INSTRON CEAST 9350落锤冲击试验机进行了船用蜂窝金属夹芯板重复冲击实验,得到了蜂窝金属夹芯板结构塑性变形累积过程以及重复冲击载荷-位移曲线。研究结果表明:在重复冲击载荷作用下,蜂窝金属夹芯板结构上下面板弯曲变形逐渐增大,蜂窝芯层薄壁结构逐渐达到密实化;上面板主要表现为局部凹陷与整体弯曲的耦合变形模态,下面板变形模态经历了从整体弯曲到整体弯曲与局部凹陷耦合模式的转变过程;重复冲击能量及上下面板厚度分配对蜂窝金属夹芯板结构重复冲击动态变形累积及能量吸收性能具有显著影响。 展开更多
关键词 蜂窝金属夹芯板 重复冲击 动态响应
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多开口甲板板架结构极限承载力实验研究 被引量：5
8
作者 周红昌 孔祥韶 +1 位作者 袁天 吴卫国 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期45-50,共6页
[目的]为了研究多开口结构形式对甲板板架结构极限承载能力的影响,[方法]以2种不同开口形式的双层板架模型为研究对象,对其在轴向压缩载荷作用下的极限承载能力进行实验研究,对比分析双开口甲板结构和舷侧开口板架结构的失稳破坏模式及... [目的]为了研究多开口结构形式对甲板板架结构极限承载能力的影响,[方法]以2种不同开口形式的双层板架模型为研究对象,对其在轴向压缩载荷作用下的极限承载能力进行实验研究,对比分析双开口甲板结构和舷侧开口板架结构的失稳破坏模式及极限承载能力,得到多开口甲板板架结构在逐步崩溃过程中甲板各处应力的变化规律。[结果]实验结果表明:开口角隅处应力集中现象明显,随着轴向压缩载荷逐渐增大,开口中部甲板应力急剧上升,多开口结构最终均在最大开口的中部发生失稳破坏;甲板开口尺寸对结构初始轴向刚度的影响显著,舷侧开口结构则在弹塑性变形阶段对极限承载力的影响占主导地位。[结论]所提实验研究方法及结果可为此类甲板结构的设计提供参考。 展开更多
关键词 多开口甲板 舷侧开口 极限承载能力 失稳破坏
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船舶甲板结构稳定性实验与数值仿真研究 被引量：4
9
作者 吴卫国 袁天 孔祥韶 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第z1期472-479,共8页
为了研究具有大开口甲板板架结构的稳定性问题,本文设计了含大开口的甲板板架模型,开展了其轴向受压稳定性实验,并采用非线性有限元软件ABAQUS对该模型的屈曲破坏过程进行了数值仿真计算,试验结果与数值仿真结果吻合较好.在此基础上,分... 为了研究具有大开口甲板板架结构的稳定性问题,本文设计了含大开口的甲板板架模型,开展了其轴向受压稳定性实验,并采用非线性有限元软件ABAQUS对该模型的屈曲破坏过程进行了数值仿真计算,试验结果与数值仿真结果吻合较好.在此基础上,分析了导致结构屈曲失效的主要因素,为船舶甲板结构稳定性设计提供了参考依据. 展开更多
关键词 甲板 稳定性 非线性有限元 舷侧板架
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纵向循环载荷下船体板极限强度实验及其数值分析(英文) 被引量：3
10
作者 杨平 崔虎威 +1 位作者 戴银泽 周亮 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1100-1108,共9页
分析船体板在循环面内载荷下的极限强度特性,是开展船体梁循环弯曲下极限强度研究的基础工作,对于保障船舶的总纵强度安全具有重要意义。文中采用7个系列方柱模型模拟船体板构件,对其在轴向循环压缩下的极限强度进行了实验研究,并运用... 分析船体板在循环面内载荷下的极限强度特性,是开展船体梁循环弯曲下极限强度研究的基础工作,对于保障船舶的总纵强度安全具有重要意义。文中采用7个系列方柱模型模拟船体板构件,对其在轴向循环压缩下的极限强度进行了实验研究,并运用非线性有限元方法对实验模型进行了数值分析。研究表明,船体板一次性崩溃压缩极限强度是循环压缩载荷下船体板极限强度的最大值,基于一次性崩溃方法的船体梁极限强度的评估实际上可能偏于危险。该文所获结论对理解及进一步探讨船体梁在实际海洋环境的循环弯曲载荷下的极限强度有重要意义。 展开更多
关键词 船体板 循环载荷 极限强度 模型实验 非线性有限元分析
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负泊松比格栅对夹层板的振动特性影响分析
11
作者 邵岳川 王献忠 +3 位作者 马伟佳 齐文超 叶曦 詹必鑫 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期18-25,90,共9页
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,... 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。 展开更多
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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舰船加筋板结构的圆孔形穿甲损伤识别方法 被引量：2
12
作者 吴昊 刘维勤 胡雨晨 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2020年第2期88-94,共7页
[目的]舰船在执行作战任务时会受到导弹或炮弹的攻击,而穿甲损伤识别有其特殊性,对其进行专门研究具有重要意义。[方法]以舰船普遍存在的加筋板结构作为研究对象,首先,采用加筋板前3阶模态的固有频率作为特征参数的概率神经网络(PNN)对... [目的]舰船在执行作战任务时会受到导弹或炮弹的攻击,而穿甲损伤识别有其特殊性,对其进行专门研究具有重要意义。[方法]以舰船普遍存在的加筋板结构作为研究对象,首先,采用加筋板前3阶模态的固有频率作为特征参数的概率神经网络(PNN)对加筋板进行圆孔形穿甲损伤识别研究;然后,通过结合模态特征和加速度方差的结构损伤识别方法,解决固有频率的对称性识别问题。[结果]结果表明,所用方法对圆孔形穿甲损伤的定位和损伤程度识别效果良好。[结论]概率神经网络收敛速度快,易于在硬件上实现高度吻合的加筋板结构圆孔形穿甲损伤识别问题。 展开更多
关键词 损伤识别 概率神经网络 固有频率 加筋板 圆孔形穿甲损伤 加速度方差
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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
13
作者 张正远 王冲 +1 位作者 柴威 李春宝 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期235-244,共10页
[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... [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。 展开更多
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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爬壁机器人矩形闭环磁阵列吸附模块改进与优化
14
作者 施琦 茅云生 +3 位作者 水金朋 陈柳屹 梁棋钰 宋利飞 《兵工学报》 北大核心 2025年第9期122-134,共13页
为提升爬壁机器人有限安装空间内的磁吸附效率、均匀磁场分布,提出一种基于Halbach的矩形闭环磁阵列吸附模块及参数优化方法,改善了直线型经典Halbach磁阵列吸附模块端部效应引起的磁吸附力衰减、漏磁,具有易安装、磁吸附力分布均匀的... 为提升爬壁机器人有限安装空间内的磁吸附效率、均匀磁场分布,提出一种基于Halbach的矩形闭环磁阵列吸附模块及参数优化方法,改善了直线型经典Halbach磁阵列吸附模块端部效应引起的磁吸附力衰减、漏磁,具有易安装、磁吸附力分布均匀的特点。通过建立考虑端部效应的磁吸附力衰减模型,利用仿真技术研究磁路结构变化对磁场分布和梯度的影响,确定了高吸附效率的结构配置。提取整合关键结构尺寸参数,采用随机均匀采样策略和响应面法建立非线性回归预测模型,并通过粒子群优化算法求解结构参数,得到最优磁吸附力参数组合。研究结果表明:所构建的预测模型展现出较高的可信度和精度,其平均相对误差仅为1.2615%;经过优化设计的矩形闭环磁阵列吸附模块,其磁吸附力性能增幅达到33.54%。为验证优化流程的有效性,进行了磁吸附模块的拉力实验以及机器人的运动越障测试,在曲面及含有焊缝障碍的壁面环境表现良好。 展开更多
关键词 Halbach磁阵列 爬壁机器人 吸附模块优化 有限元模拟 响应面法
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非均匀来流下桨-轴-艇耦合系统声振特性分析
15
作者 刘可欣 向阳 贾泽坤 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第20期85-93,共9页
为分析螺旋桨非定常负载作用下螺旋桨转速以及轴承刚度对桨-轴-艇耦合系统声振特性的影响,本文基于雷诺平均(RANS)方法,结合剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型,利用UDF编译非均匀来流下流场的速度入口边界条件计算不同转速下螺旋桨非定常... 为分析螺旋桨非定常负载作用下螺旋桨转速以及轴承刚度对桨-轴-艇耦合系统声振特性的影响,本文基于雷诺平均(RANS)方法,结合剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型,利用UDF编译非均匀来流下流场的速度入口边界条件计算不同转速下螺旋桨非定常负载。在此基础上,建立推进系统弹性支撑下桨-轴-艇耦合系统有限元模型,计算不同转速激励下的桨-轴-艇耦合系统声振响应。此外,改变轴承刚度,进行耦合系统不同轴承刚度下的力传递率分析。研究结果表明,螺旋桨激励频率集中于轴频和叶频,激励强度随转速增加显著增强,且主激励频率与系统固有频率耦合可能引发共振。而轴承刚度调节可显著影响系统振动传递特性,在0.5~1.5倍原刚度范围内降低刚度可减少力传递率,并通过调整刚度,可以使耦合系统固有频率远离螺旋桨主激励频率,从而避免共振。 展开更多
关键词 非定常负载 螺旋桨转速 桨-轴-艇耦合 轴承刚度
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双壳体潜艇流水孔对流激噪声的影响分析
16
作者 胡潇 向阳 +1 位作者 王文博 张昕宇 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第1期124-132,共9页
为了研究流水孔对双壳体潜艇流激噪声产生的影响,基于CFD数值仿真方法,采用SST-SAS模型计算SUBOFF标模的非定常流场,对比SUBOFF标模试验验证了流场计算方法的准确性,在此基础上,计算了开设相同面积的正方形孔、圆形孔以及菱形孔等3种开... 为了研究流水孔对双壳体潜艇流激噪声产生的影响,基于CFD数值仿真方法,采用SST-SAS模型计算SUBOFF标模的非定常流场,对比SUBOFF标模试验验证了流场计算方法的准确性,在此基础上,计算了开设相同面积的正方形孔、圆形孔以及菱形孔等3种开孔方案的锥-柱-球双壳体模型的非定常流场,在LMS Virtual Lab中基于声振耦合方法计算壳体表面向外辐射的流激噪声。选取总辐射声功率最小的正方形孔作为研究对象,分析开孔对流场脉动压力及流速特性的影响,研究不同开孔位置及分布对潜艇近、远场流激噪声的影响。研究结果表明,开孔会增加潜艇整体流激噪声声压级;在5 m/s的航速下,艇体表面开设均匀流水孔导致潜艇的远场与近场流激噪声声压级有不同程度的增加,开孔侧最大增量约有20 dB。 展开更多
关键词 流激噪声 流水孔 双壳体潜艇 声振耦合
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周期性舰船夹芯板弯曲波带隙与减振降噪研究 被引量：1
17
作者 訾欢 李应刚 +2 位作者 胡蜜 朱凤娜 朱凌 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第2期81-89,共9页
[目的]旨在研究轻质夹芯板弹性波的传播规律与减振降噪机理。[方法]采用有限元方法结合布洛赫定理,对周期性夹芯板色散关系与弯曲波带隙特性进行研究,分析振动传输特性和声传输特性,研究轻质夹芯板减振降噪特性,并对轻质夹芯板振动传递... [目的]旨在研究轻质夹芯板弹性波的传播规律与减振降噪机理。[方法]采用有限元方法结合布洛赫定理,对周期性夹芯板色散关系与弯曲波带隙特性进行研究,分析振动传输特性和声传输特性,研究轻质夹芯板减振降噪特性,并对轻质夹芯板振动传递衰减特性进行实验验证。[结果]研究结果表明,由于布拉格(Bragg)散射调制作用,轻质夹芯板在特定频段存在弯曲波带隙,弯曲振动带隙频率范围内具有良好的减振降噪效果。[结论]轻质夹芯板结构参数对弯曲波带隙具有显著的调节作用,为舰船结构振动噪声控制与声隐身设计提供了新的技术途径。 展开更多
关键词 周期性夹芯板 弯曲波带隙 布拉格散射 减振降噪
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大尺度板架轴向压载荷实验加载系统仿真研究
18
作者 游瑞章 严仁军 +1 位作者 邱屿 郭荣骄 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第6期109-114,154,共7页
为寻求轴向均布压载荷单独作用与表面载荷联合作用下大尺度板架轴向压载荷实验的最佳加载系统,以及研究加载系统与板架结构的相互作用关系,模拟搭接与焊接的2种板架与工装连接形式、单/双2种作动器数量和6种作动器基座尺寸,建立计算模型... 为寻求轴向均布压载荷单独作用与表面载荷联合作用下大尺度板架轴向压载荷实验的最佳加载系统,以及研究加载系统与板架结构的相互作用关系,模拟搭接与焊接的2种板架与工装连接形式、单/双2种作动器数量和6种作动器基座尺寸,建立计算模型,并与理想轴向均布压载荷模型在结构响应、失效模式以及板架与工装的相互作用方面进行比较分析,揭示了大尺度板架模型结构响应随作动器基座尺寸的变化规律,发现针对所研究的板架结构,采用双动器400mm×400mm基座尺寸的搭接连接形式与理想状态的结构响应最为接近,各工况下失效模式一致,应力响应差异在–4.11%~–2.69%之间,x轴位移响应差异在1.32%~1.64%,z轴位移响应差异在2.49%~25.18%,极限承载力差异在–2.17%~0.69%。 展开更多
关键词 板架结构 工装连接形式 作动器基座尺寸 实验加载系统 仿真研究
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基于轻量化快速卷积与双向加权特征融合网络的船舶裂纹检测 被引量：3
19
作者 王冲 朱玉辉 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期95-106,共12页
[目的]针对人工目视与超声波方法的船舶裂纹检测存在效率低下、成本高昂和危险性高的特点,提出一种基于深度学习的船舶裂纹检测方法。[方法]首先,在原模型YOLOv5s的主干网络中使用轻量化卷积结构(GSConv)替代标准卷积并融入注意力机制,... [目的]针对人工目视与超声波方法的船舶裂纹检测存在效率低下、成本高昂和危险性高的特点,提出一种基于深度学习的船舶裂纹检测方法。[方法]首先,在原模型YOLOv5s的主干网络中使用轻量化卷积结构(GSConv)替代标准卷积并融入注意力机制,在降低主干网络参数量与计算量的同时,提升主干网络对裂纹特征的提取能力;然后,在网络的颈部使用基于PConv构建的C3_Faster替代原C3模块,提升模型的图像处理速度,增强模型快速性;最后,设计一种简化的双向加权特征融合网络(BiFFN)以改进原模型YOLOv5s中的特征聚合网络,提升裂纹的语义信息与位置信息的融合效果,以及模型对裂纹的识别准确度与定位精度。[结果]通过对船舶裂纹原始数据与增强数据的学习,所提改进模型实现了94.11%的检测精度和93.50%的召回率,模型的计算量降低了17.93%,参数量降低了15.81%。[结论]研究表明,基于轻量化快速卷积与双向加权特征融合网络(MLF-YOLO)的船舶裂纹检测方法,实现了模型轻量化与较高的检测精度和召回率,结果可为开发自主无人机船舶检测提供参考。 展开更多
关键词 船舶裂纹检测 深度学习 轻量化快速卷积 注意力机制 特征融合 数据增强
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船舶氢电混合动力系统建模与全生命周期碳排放评价 被引量：3
20
作者 褚玥 陈俐 管聪 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期122-130,共9页
[目的]为全面评价氢电混合动力船舶的碳减排能力,提出全生命周期碳排放评价方法。[方法]首先,基于Matlab/Simulink平台建立动力系统能量流模型;然后,计算实船营运工况下的耗氢量和耗电量,进而得出全生命周期碳排放量;最后,针对不同电能... [目的]为全面评价氢电混合动力船舶的碳减排能力,提出全生命周期碳排放评价方法。[方法]首先,基于Matlab/Simulink平台建立动力系统能量流模型;然后,计算实船营运工况下的耗氢量和耗电量,进而得出全生命周期碳排放量;最后,针对不同电能来源和氢气来源,对碳排放进行敏感性分析。[结果]某内河渡轮的计算结果表明,相较于传统柴油动力系统,氢电混合动力系统在一个营运周期内可以减少30.24%的碳排放。敏感性分析结果表明,氢电混合动力系统的全生命周期碳排放并非必然优于传统柴油动力系统,故建议采用可再生能源进行制氢和发电,以大幅降低碳排放量(最多可减少94.2%)。[结论]研究成果可为绿色船舶的动力系统设计提供参考。 展开更多
关键词 氢电混合动力系统 能量流模型 全生命周期碳排放评价
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