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A^(*)与NSGA-II融合的船舶气象航线多目标规划方法
1
作者 李元奎 索基源 +3 位作者 于东冶 张新宇 杨放 杨雪锋 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第3期288-295,共8页
[目的]面向我国智能航运和气象导航国产化的发展要求,提出一种基于A^(*)与非支配排序遗传算法(NSGA-II)融合的船舶多目标航线规划方法,以适应复杂多样的远洋航行任务。[方法]通过将A^(*)算法引入至NSGA-II中引导搜索方向加快算法收敛速... [目的]面向我国智能航运和气象导航国产化的发展要求,提出一种基于A^(*)与非支配排序遗传算法(NSGA-II)融合的船舶多目标航线规划方法,以适应复杂多样的远洋航行任务。[方法]通过将A^(*)算法引入至NSGA-II中引导搜索方向加快算法收敛速度,然后通过构建环境数据模型和目标函数,采用跨太平洋航线对模型和算法进行仿真验证。[结果]仿真结果表明:设计的模型和算法可求解得到分布均匀、多样化的Pareto最优航线解集,所有航线均可以顺利躲避大风浪区域,且可根据决策者需求选择船舶最适航线。[结论]所提方法可用于多约束条件下的船舶远洋航线优化,求解符合航次目标的航线,从而降低营运成本、提高航运效率,对船舶气象导航和未来船舶智能航行具有一定的支撑作用。 展开更多
关键词 气象航线 多目标优化 A^(*)算法 NSGA-II 智能航行 遗传算法
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Mn-Ce-O_(x)低温催化氧化NO及促进船舶SCR效率的研究
2
作者 张天鹏 席鸿远 +2 位作者 周松 张钊 孙昂 《内燃机学报》 北大核心 2025年第4期349-356,共8页
甲烷(CH_(4))催化氧化可以有效处理液化天然气(LNG)船舶CH_(4)逃逸,但也催化氧化了尾气中的NO.为了研究LNG船舶CH_(4)氧化装置对选择性催化还原(SCR)系统的影响,基于自行搭建的脱硝试验平台,构建基于锰铈氧化物(Mn-Ce-O_(x))催化剂与商... 甲烷(CH_(4))催化氧化可以有效处理液化天然气(LNG)船舶CH_(4)逃逸,但也催化氧化了尾气中的NO.为了研究LNG船舶CH_(4)氧化装置对选择性催化还原(SCR)系统的影响,基于自行搭建的脱硝试验平台,构建基于锰铈氧化物(Mn-Ce-O_(x))催化剂与商业钒基催化剂的联合催化反应体系,研究了反应温度、催化剂种类、空速和杂质气体干扰对Mn-Ce-O_(x)催化氧化NO和促进催化还原NO_(x)的影响.结果表明:NO体积分数从0.05%升到0.20%、O_(2)体积分数从17.00%降到5.00%时,NO氧化效率小幅度降低.在脱硝效率方面,相同条件下Mn-Ce-O_(x)大幅度促进了SCR的脱硝效率,在反应温度为180℃、空速为21356 h^(-1)且摩尔比n(NO)/n(NH_(3))为1.0∶1.1时脱硝效率可以达到86.80%,并可以将整体催化剂体积降低50.7%,进而降低SCR系统的占用空间. 展开更多
关键词 船舶 选择性催化还原 催化氧化 氧化效率
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山区交汇水域船舶航行风险分析与致因推理
3
作者 张丹 王平安 +2 位作者 盛进路 盛小曼 康莉 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第5期158-169,共12页
为提升内河船舶安全水平,探究山区交汇水域船舶航行风险致因机理具有重要意义。首先,依据2007—2021年长江上游交汇水域事故数据,利用灰色关联度分析法,建立了风险因素指标体系。然后,构建了数据驱动树状贝叶斯网络(tree-augmented naiv... 为提升内河船舶安全水平,探究山区交汇水域船舶航行风险致因机理具有重要意义。首先,依据2007—2021年长江上游交汇水域事故数据,利用灰色关联度分析法,建立了风险因素指标体系。然后,构建了数据驱动树状贝叶斯网络(tree-augmented naive Bayesian network,TAN-BN)模型,引入互信息、联合概率理论分析了各因素与事故类型的关系,并验证模型的可靠性。最后,在TAN-BN模型中推理了各类事故最可能致因和主要影响因素,提出了因素间影响量化分析方法,并探究了环境、管理因素对人、船风险的影响机理。结果表明:在山区交汇水域与事故类型关联最强的因素是交通密度;水位涨退因素明显增加了船员应急处置失误率;船公司安全管理的落实能有效降低人、船风险概率,且人因风险控制效果更为显著。研究结果可为船企与海事部门增强山区交汇水域船舶航行安全管理提供一定参考。 展开更多
关键词 船舶航行风险 致因推理 树状贝叶斯网络(TAN-BN) 山区交汇水域
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不同分心负荷下船舶驾驶员视觉和生理特性研究
4
作者 盛进路 郭虹 +1 位作者 蒯萌 邓汶节 《上海海事大学学报》 北大核心 2025年第3期113-121,共9页
为研究不同分心负荷对船舶驾驶员视觉和生理特性的影响,利用航海模拟器、aSee Glasses眼动仪和ErgoLAB生理测量仪,对38名船员在直航、会遇和浓雾三种航行场景下进行模拟驾驶实验,记录其在正常航行、视觉分心和认知分心状态下的视觉和生... 为研究不同分心负荷对船舶驾驶员视觉和生理特性的影响,利用航海模拟器、aSee Glasses眼动仪和ErgoLAB生理测量仪,对38名船员在直航、会遇和浓雾三种航行场景下进行模拟驾驶实验,记录其在正常航行、视觉分心和认知分心状态下的视觉和生理数据。运用统计分析和机器学习方法,分析注视、扫视等眼动参数以及心电参数的时域和频域特性。结果表明,分心任务干扰会显著增加驾驶员工作负荷。视觉分心状态下,眨眼频率最高,对心率变异性的影响最为显著;认知分心状态下,眨眼频率最低,瞳孔直径增加。在复杂环境下,注视点分布最为分散,注视持续时间最短。平均心率和低频/高频比值升高,而RR间期标准差和均方根值显著降低。研究可为优化船员培训方案、预防水上交通事故提供科学依据。 展开更多
关键词 分心负荷 视觉特性 生理特性 船舶驾驶
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基于行船视距的船舶会遇安全距离研究
5
作者 李元奎 彭飞 +1 位作者 贾梓淇 杨雪锋 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1442-1449,共8页
近年来船舶交通流量大幅增加,船舶会遇愈加频繁。为降低船舶会遇避让时的碰撞危险,在行车视距基础上,提出行船视距的概念,并引入航速、避让航向角等参数,构建基于行船视距的船舶领域模型,船舶采取避让操作时,可利用该模型判断应与他船... 近年来船舶交通流量大幅增加,船舶会遇愈加频繁。为降低船舶会遇避让时的碰撞危险,在行车视距基础上,提出行船视距的概念,并引入航速、避让航向角等参数,构建基于行船视距的船舶领域模型,船舶采取避让操作时,可利用该模型判断应与他船保持的安全距离和最佳航速及避让航向角。从仿真结果发现:船舶追越时应尽量与他船保持3.5倍船长以上距离,并在船尾与他船达到2倍船长以上距离时回到原航向;对遇时应尽量与他船保持7倍船长以上距离采取避让,如果航道宽裕,避让时应尽量与他船横距保持1.8倍船长以上,如果航道较窄,也应尽量保证船舶在可航水域内进行大角度避让,并与他船横距保持0.72倍船长以上。研究结果可为实际船舶避让提供指导建议。 展开更多
关键词 安全工程 船舶领域 行船视距 会遇安全距离 避让航向角
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2021年世界交通运输大会水运学部会议 基于随机森林的船舶避台失败原因分析 被引量：1
6
作者 王元栋 盛进路 刘琴 《上海海事大学学报》 北大核心 2021年第3期47-51,84,共6页
为提高船舶避台成功率,采用随机森林对船舶避台失败的原因进行分析,并与决策树进行对比。结果表明:随机森林和决策树对船舶避台失败事故的平均诊断率分别为84.23%和75.56%;随机森林对一般事故和重大事故具有更高的诊断率,分别达到90.0%... 为提高船舶避台成功率,采用随机森林对船舶避台失败的原因进行分析,并与决策树进行对比。结果表明:随机森林和决策树对船舶避台失败事故的平均诊断率分别为84.23%和75.56%;随机森林对一般事故和重大事故具有更高的诊断率,分别达到90.0%和96.1%。事故原因分析表明:造成船舶避台失败的首要原因是船员责任感不强;船员责任感不强、决策出现差池和船舶日常管理混乱极易导致船舶避台失败事故。本文研究可为船舶实施合理避台措施提供一定的参考。 展开更多
关键词 船舶避台失败事故 决策树 随机森林
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基于XGBoost算法的船舶油耗预测模型 被引量：7
7
作者 索基源 李元奎 +1 位作者 崔金龙 杨雪锋 《中国航海》 CSCD 北大核心 2024年第2期153-159,共7页
船舶油耗预测是实现船舶能效评估与优化决策的基础与前提,对船舶航线航速设计,实现船舶能效优化有重要的意义。基于船舶实测航行数据和环境数据,通过相关性分析提取对船舶油耗影响较大的特征因素,并将特征因素作为模型的输入参数;通过... 船舶油耗预测是实现船舶能效评估与优化决策的基础与前提,对船舶航线航速设计,实现船舶能效优化有重要的意义。基于船舶实测航行数据和环境数据,通过相关性分析提取对船舶油耗影响较大的特征因素,并将特征因素作为模型的输入参数;通过数据清理技术并参照相关国际标准对特征因素进行筛选,得到建模的样本数据;把样本数据按0.8∶0.2的比例随机分为训练样本和测试样本,采用XGBoost算法建立油耗预测模型,并通过预测测试样本的油耗验证模型的准确性。该模型决定系数达到0.967,运行时间为2.723 s,与神经网络模型的准确率几乎一致且运行时间缩短了70%,适用于船舶航行决策中的油耗快速计算和实时预测。 展开更多
关键词 油耗预测 XGBoost算法 特征重要性 船舶油耗
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远洋船舶尾气碳捕集技术及发展趋势研究 被引量：7
8
作者 屈紫懿 孔存金 +2 位作者 印洪浩 张德荣 杜敏 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期17-24,共8页
二氧化碳(CO_(2))作为主要的温室气体,减排的迫切性日益凸显,一系列国际航运碳减排措施已逐步进入强制执行阶段。碳捕集技术被认为是最直接有效的碳减排技术。然而,船舶尾气碳捕集技术的研究和应用还处于起步阶段,亟需大量深入的针对性... 二氧化碳(CO_(2))作为主要的温室气体,减排的迫切性日益凸显,一系列国际航运碳减排措施已逐步进入强制执行阶段。碳捕集技术被认为是最直接有效的碳减排技术。然而,船舶尾气碳捕集技术的研究和应用还处于起步阶段,亟需大量深入的针对性研究。因此,针对远洋船舶的尾气碳捕集技术及其发展趋势进行了探讨。首先,介绍船舶尾气碳捕集技术的背景及现状,对当前工业源尾气处理方案及主流的碳捕集技术进行分析和研究。其次,量化国际海事组织对航运业的碳排放要求,对比各种碳减排技术在船舶领域中的可行性和适用性,详细研究了远洋船舶使用碳捕集技术的影响因素与面临的挑战,包括技术要求、技术成本、设备可靠性、能源消耗、二次污染等。最后,结合历史数据和未来趋势预测,对远洋船舶尾气碳捕集技术的发展趋势做出展望,并提出改进方法,以帮助减少船舶排放的碳足迹。 展开更多
关键词 船舶尾气 二氧化碳(CO_(2)) 航运减排 远洋船舶 碳捕集
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船舶岸电政策下港航企业低碳行为演化研究 被引量：8
9
作者 盛进路 唐柳 《上海海事大学学报》 北大核心 2024年第1期62-69,共8页
为探究港航企业在船舶岸电政策下推进岸电应用的低碳行为演化路径,构建政府、港口企业、航运公司三方参与的演化博弈模型,判断在有限理性条件下各主体决策选择行为的稳定性状态,并通过MATLAB数值仿真分析政策变化对系统演化路径的影响... 为探究港航企业在船舶岸电政策下推进岸电应用的低碳行为演化路径,构建政府、港口企业、航运公司三方参与的演化博弈模型,判断在有限理性条件下各主体决策选择行为的稳定性状态,并通过MATLAB数值仿真分析政策变化对系统演化路径的影响。研究表明:系统存在3个稳定均衡点,分别对应船舶岸电发展过程中的三个阶段,初期、中期、成熟期;政府在推进船舶岸电发展中起主导作用,其积极制定并落实相关政策可促进港航企业选择使用岸电。针对货运码头岸电使用率较低的现状,补贴力度比监管力度作用更强,后期政府应加大对岸电使用的系列补贴。 展开更多
关键词 水路运输 岸电系统 绿色航运 三方博弈 低碳行为
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基于系统动力学的重庆港口群集疏运系统仿真研究 被引量：2
10
作者 盛进路 许晨岑 徐礼平 《中国航海》 CSCD 北大核心 2024年第2期79-85,共7页
为探究重庆港口群集疏运系统的发展情况,促进重庆市港口群发展的正向循环,通过重庆港口群之间的各项因素构建了重庆港口群集疏运系统的系统动力学模型。根据模型的因果关系图和动力学流图,通过参数的回归分析以及状态方程的构建得到模... 为探究重庆港口群集疏运系统的发展情况,促进重庆市港口群发展的正向循环,通过重庆港口群之间的各项因素构建了重庆港口群集疏运系统的系统动力学模型。根据模型的因果关系图和动力学流图,通过参数的回归分析以及状态方程的构建得到模型子构造之间、系统要素之间的定性和定量关系,运用Vensim软件进行模拟。通过与实际情况的集疏运系统进行对比检验,分析和验证了模型的有效性和一致性。最后通过对重庆港口群各类型的集疏运方式进行仿真模拟,得出重庆港需加强发展铁路和水路集疏运的结论,为重庆港未来集疏运发展指明方向。 展开更多
关键词 集疏运系统 重庆港口群 系统动力学
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面向复杂背景环境下垃圾检测的YOLOv8n轻量化改进
11
作者 孙世政 何玲玲 +2 位作者 郑帅 徐向阳 陈仁祥 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第2期136-146,共11页
垃圾检测与分类对推动绿色经济和实现低碳循环具有重要意义,面向复杂背景环境的垃圾检测模型存在参数量大、计算成本高等问题,限制了模型在资源受限设备上的应用。为解决上述问题,提出一种轻量化的GCAW-YOLOv8n模型,旨在平衡模型轻量化... 垃圾检测与分类对推动绿色经济和实现低碳循环具有重要意义,面向复杂背景环境的垃圾检测模型存在参数量大、计算成本高等问题,限制了模型在资源受限设备上的应用。为解决上述问题,提出一种轻量化的GCAW-YOLOv8n模型,旨在平衡模型轻量化与精度检测。首先,在YOLOv8n骨干网络中引入GhostNet网络中的C3Ghost和GhostConv模块,有效降低模型参数量;其次,添加上下文锚点注意力机制,增强特征提取能力,提升检测精度;然后,在特征融合阶段,构建渐近特征金字塔网络,提升多尺度目标检测能力;接着,采用WIoU v3边界损失函数优化网络边界框回归性能;最后,结合Taco数据集和人工采集数据集进行了模型验证实验。实验结果表明,相比原YOLOv8n模型,改进后的GCAW-YOLOv8n模型在模型参数量Params和计算量FLOPs分别降低了14.3%和33.3%,而精确度和召回率分别提高了4.4%和1.9%,同时mAP@0.5达到了81.3%,提升了0.7%。改进模型更好地平衡了模型轻量化和检测精度,对模型部署与应用至边缘端检测装备具有重要的工程意义。 展开更多
关键词 垃圾检测 轻量化YOLOv8n GhostNet 上下文锚点注意力机制 渐近特征金字塔
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改进YOLOv8n的复杂环境下垃圾轻量化检测
12
作者 孙世政 何玲玲 +1 位作者 郑帅 何泽银 《光学精密工程》 北大核心 2025年第12期1984-1998,共15页
针对复杂环境下垃圾检测模型参数量大以及存在误检和漏检等问题,本文提出了基于改进YOLOv8n的轻量化垃圾检测模型。首先,提出一种MobileNet V3_ECA轻量级网络结构作为YOLOv8n的骨干网络,提升模型对垃圾特征区域的表达能力,同时减少模型... 针对复杂环境下垃圾检测模型参数量大以及存在误检和漏检等问题,本文提出了基于改进YOLOv8n的轻量化垃圾检测模型。首先,提出一种MobileNet V3_ECA轻量级网络结构作为YOLOv8n的骨干网络,提升模型对垃圾特征区域的表达能力,同时减少模型参数量;其次,在骨干网络引入上下文锚点注意力机制,增强模型对垃圾特征的提取能力;然后,在颈部网络采用全维动态卷积替换标准卷积,细化局部特征映射,实现垃圾局部细粒度特征的融合能力;最后,采用WIoU v3边界损失函数提升网络边界框回归性能。在自建复杂背景下的垃圾数据集进行模型验证实验,改进后模型相比原YOLOv8n,mAP@0.5提升了1.1%,检测速度FPS提高11.7%,参数量Params、模型大小Size和浮点运算量FLOPs分别降低了70.8%,66.1%和70.7%。实验结果表明,本文改进模型能有效提升检测精度并显著降低模型复杂度,对模型部署与应用至边缘端检测装备具有重要的工程意义。 展开更多
关键词 垃圾检测 轻量化 MobileNet V3_ECA YOLOv8n 深度学习
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船舶码头系泊的耦合动力响应分析 被引量：6
13
作者 嵇春艳 郭建廷 +2 位作者 崔杰 郭宇婵 袁培银 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第10期46-51,共6页
以码头系泊船舶为研究对象,利用水动力软件AQWA,分析不同浪向角对其运动响应幅值算子和一阶波激力的影响,并在时域耦合分析的过程中,对系泊系统进行优化,从船舶运动响应和系泊缆张力2个方面,对沿型深方向优化和尾横缆优化的结果进行分... 以码头系泊船舶为研究对象,利用水动力软件AQWA,分析不同浪向角对其运动响应幅值算子和一阶波激力的影响,并在时域耦合分析的过程中,对系泊系统进行优化,从船舶运动响应和系泊缆张力2个方面,对沿型深方向优化和尾横缆优化的结果进行分析。计算结果表明,不同的优化方案对船舶的运动响应和系泊缆张力的影响不同。 展开更多
关键词 码头系泊 时域耦合 动力响应
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基于热弹塑性有限元法焊接模拟的船体开孔板极限强度分析 被引量：2
14
作者 崔虎威 张朋 朱兴华 《船海工程》 北大核心 2025年第1期99-104,共6页
为准确获取船体开孔板的焊接初始缺陷,借助有限元软件Abaqus先对船体开孔板焊接过程进行焊接模拟,继而对其极限强度开展了非线性有限元分析。结果表明,将基于热弹塑性有限元法获得船体开孔板焊接初始缺陷,运用于船体开孔板极限强度的分... 为准确获取船体开孔板的焊接初始缺陷,借助有限元软件Abaqus先对船体开孔板焊接过程进行焊接模拟,继而对其极限强度开展了非线性有限元分析。结果表明,将基于热弹塑性有限元法获得船体开孔板焊接初始缺陷,运用于船体开孔板极限强度的分析可行。通过与已有经验公式进行对比,所选船体开孔板算例极限强度与经验公式计算值之间的误差均在10%以内。 展开更多
关键词 热弹塑性有限元法 初始缺陷 船体开孔板 极限强度
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基于弹性安定临界状态的船体梁极限强度Smith法研究 被引量：1
15
作者 陈泽民 崔虎威 +1 位作者 丁启印 胡润文 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期256-265,共10页
[目的]为准确评估船体梁的极限强度,考虑循环载荷下船体加筋板的弹性安定特性。[方法]基于非线性有限元数值模拟结果,对Rahman梁-柱法中加筋板单元的平均应力-平均应变关系进行修正,并充分考虑弹性安定状态、加筋板类型和失效模式,提出... [目的]为准确评估船体梁的极限强度,考虑循环载荷下船体加筋板的弹性安定特性。[方法]基于非线性有限元数值模拟结果,对Rahman梁-柱法中加筋板单元的平均应力-平均应变关系进行修正,并充分考虑弹性安定状态、加筋板类型和失效模式,提出一种适用于弹性安定临界状态下加筋板平均应力-平均应变关系的修正方法,编制基于弹性安定临界状态的船体梁极限强度Smith法程序,并与非线性有限元数值模拟结果进行对比。[结果]结果显示,所提方法能够有效评估弹性安定临界状态下船体梁的极限强度,且相比非线性有限元方法更具计算优势。[结论]基于弹性安定临界状态的船体梁极限强度Smith法有助于船体梁极限强度准确且高效的评估。 展开更多
关键词 船体梁 极限强度 Smith法 弹性安定 循环载荷
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一种预报水下振动结构噪声跨介质传播的波数积分叠加方法
16
作者 吴绍维 朱新强 +3 位作者 向阳 邓海华 张琳 漆琼芳 《振动与冲击》 北大核心 2025年第18期315-325,共11页
基于波叠加和波数积分理论,提出了一种预报水下振动结构辐射噪声跨弹性海底传播的波数积分叠加方法。在该方法中,采用波数积分理论中位移势格林函数解析表达波叠加法中自由场空间格林函数形式的等效源来满足信道边界条件,并对等效源强... 基于波叠加和波数积分理论,提出了一种预报水下振动结构辐射噪声跨弹性海底传播的波数积分叠加方法。在该方法中,采用波数积分理论中位移势格林函数解析表达波叠加法中自由场空间格林函数形式的等效源来满足信道边界条件,并对等效源强度进行了理论修正,结构辐射的水声和地震波两种跨介质波由一组位于其内部的等效源线性叠加计算,无需对场空间进行截断和网格离散化处理。研究了该方法的计算性能,采用数值算例对该方法的有效性进行了验证。结果表明,该方法能精确预报噪声和地震波两种跨介质物理波场,具有良好的计算稳定性和收敛性。 展开更多
关键词 波叠加 波数积分 噪声 地震波 跨介质
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基于虚拟网格法的交错布置振荡双柱体绕流数值模拟 被引量：1
17
作者 石伏龙 欧传中 +2 位作者 辛建建 李洪鑫 毛艺达 《船舶力学》 北大核心 2025年第3期436-450,共15页
海洋立管通常以多种管群形式存在,相邻多立管之间干扰特征明显,会加快疲劳损伤,探究其尾流旋涡脱落形态及流场干扰特征,对保证立管系统安全运营有重要意义。基于完全自主开发的虚拟网格浸入边界法求解器,采用有限差分法在交错直角网格... 海洋立管通常以多种管群形式存在,相邻多立管之间干扰特征明显,会加快疲劳损伤,探究其尾流旋涡脱落形态及流场干扰特征,对保证立管系统安全运营有重要意义。基于完全自主开发的虚拟网格浸入边界法求解器,采用有限差分法在交错直角网格上求解不可压缩Navier-Stokes方程、虚拟网格法施加动边界的边界条件、径向基函数等值面方法隐式表示动物体,并识别背景网格属性。采用自主开发的粘性数值求解器,模拟不同布置形式下强迫运动双圆柱绕流问题,分析了多种状态下双圆柱表面载荷和水动力特性的影响及典型流动形态。阐述了不同布置形式和振荡频率下柱体间相互干扰及升阻力系数变化规律及尾涡脱落形态机制,通过数值模拟结果分析了偏斜流、双涡对称脱落和涡列融合等典型流动干扰机理现象,为分析集群形式立管的优化布置提供理论指导。 展开更多
关键词 虚拟网格法 动边界 双圆柱绕流 漩涡脱落
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宽带低频水下声学超材料吸声性能研究
18
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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基于遗传算法的无静态泄漏电控喷油器设计与优化
19
作者 吕修颐 代蓥笛 +1 位作者 许菁 范立云 《内燃机学报》 北大核心 2025年第5期451-459,共9页
为改善无静态泄漏喷油器的响应特性,设计了一种带有三量孔板的无静态泄漏电控喷油器,并通过仿真建模评估其性能.性能分析部分引入泄漏占比作为喷油器燃油泄漏程度的评估标准,用以消除循环喷油量对其燃油泄漏程度的评估误差.优化部分基... 为改善无静态泄漏喷油器的响应特性,设计了一种带有三量孔板的无静态泄漏电控喷油器,并通过仿真建模评估其性能.性能分析部分引入泄漏占比作为喷油器燃油泄漏程度的评估标准,用以消除循环喷油量对其燃油泄漏程度的评估误差.优化部分基于泄漏占比、开启响应时间和关闭响应时间3个性能指标,构建适应度函数,并采用带有精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行多目标优化.优化结果表明:在轨压为100~200 MPa的工况内,相对于满足设计工况的原始模型,喷油器关闭响应时间最多减少11.46%,开启响应时间最多减少1.68%,泄漏占比最多增加11.23%.该算法的应用有效提高了优化效率,并提升了喷油器的整体性能. 展开更多
关键词 电控喷油器 无静态泄漏 多目标优化
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单次/循环弯扭组合载荷下箱形梁极限强度研究
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作者 崔虎威 蓝松 +2 位作者 申一帆 刘双 郑学键 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第5期205-215,共11页
[目的]旨在研究在单次和循环弯扭组合载荷下,初始缺陷和弯扭组合载荷对箱形梁极限强度、剩余承载能力和崩溃特征的影响。[方法]采用ABAQUS软件,对箱形梁开展单次弯矩、弯扭组合载荷和循环弯矩、循环弯扭组合载荷下极限强度非线性有限元... [目的]旨在研究在单次和循环弯扭组合载荷下,初始缺陷和弯扭组合载荷对箱形梁极限强度、剩余承载能力和崩溃特征的影响。[方法]采用ABAQUS软件,对箱形梁开展单次弯矩、弯扭组合载荷和循环弯矩、循环弯扭组合载荷下极限强度非线性有限元数值计算。研究中考虑了初始缺陷、材料和载荷的影响。[结果]研究表明:在单次弯扭载荷下,由于扭矩作用,箱形梁塑性崩溃时的变形沿着扭转受力扩展;在循环弯矩载荷下,采用Chaboche材料模型的箱形梁模型极限强度要比单次弯矩下的箱形梁极限强度大。考虑焊接残余应力的五组循环幅值的箱形梁模型,极限强度最大的箱形梁模型与极限强度最小的箱形梁模型相比最大变化幅度为0.51%。未施加焊接残余应力的5组循环幅值的箱形梁模型,极限强度最大的箱形梁模型与极限强度最小的箱形梁模型相比最大变化幅度为1.94%;在循环弯扭组合载荷下,箱形梁极限强度要比在循环弯矩下的小。循环弯扭组合载荷能够更加充分释放残余焊接应力,且五组循环幅值中4组施加残余应力的箱形梁模型极限强度要比未施加焊接残余应力的箱形梁模型大。达到极限强度后,扭矩和焊接残余应力存在的箱形梁模型剩余承载能力要略高。[结论]扭矩对箱形梁极限强度影响有限,所获结果对进一步研究循环弯扭组合载荷下的船体梁极限强度具有一定意义。 展开更多
关键词 极限强度 箱形梁 弯矩 扭矩 组合载荷 循环载荷 初始缺陷 有限元法 ABAQUS
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