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刚性安装设备缩比设计的冲击环境影响因素分析
1
作者 陈攀 魏强 +1 位作者 陈威 刘志忠 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第3期1-7,共7页
针对舰船设备在水下爆炸冲击下的安全性问题,本文基于1∶3缩比理论模型,建立了缩比双层底结构及设备模型,通过数值计算方法对舰船缩比结构和设备模型遭受水下爆炸时的动态响应进行研究,探讨刚性安装设备缩比设计时,实际缩比模型相比理... 针对舰船设备在水下爆炸冲击下的安全性问题,本文基于1∶3缩比理论模型,建立了缩比双层底结构及设备模型,通过数值计算方法对舰船缩比结构和设备模型遭受水下爆炸时的动态响应进行研究,探讨刚性安装设备缩比设计时,实际缩比模型相比理论缩比模型在质心偏移、连接螺栓数量及刚性接触面设置对缩比设备冲击环境的影响规律。研究表明,缩比设备质心三向偏移1/4时,设备基础的加速度、速度及位移响应变化范围均小于4%,影响可忽略;缩比后设备连接螺栓数量2个时,加速度峰值降低了13.4%,建议缩比设备模型螺栓安装点数量不少于4个;接触面设置对缩比设备基础加速度响应影响显著,全约束工况加速度峰值较节点接触高283.5%,需选择合适的刚性设备接触设置模式。研究结果阐明了舰船刚性安装设备缩比设计时冲击环境的主要影响因素,为舰船缩比模型设计提供了借鉴作用。 展开更多
关键词 水下爆炸 缩比模型 刚性安装设备 冲击环境
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水面舰船弹性安装设备谱跌效应修正研究
2
作者 陈攀 魏强 +2 位作者 许崇喜 刘志忠 金泽宇 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第4期19-26,共8页
由于设备与安装基础之间弹性或者刚性连接,设备惯性力的动力反作用会改变安装基础处的冲击谱,尤其是设备安装频率处的谱值,通常把这个变化叫谱跌现象。对于水面舰船双层底内底上安装的设备,双层底结构比甲板结构刚度大,安装于双层底部... 由于设备与安装基础之间弹性或者刚性连接,设备惯性力的动力反作用会改变安装基础处的冲击谱,尤其是设备安装频率处的谱值,通常把这个变化叫谱跌现象。对于水面舰船双层底内底上安装的设备,双层底结构比甲板结构刚度大,安装于双层底部位的设备的谱跌效应与甲板部位的谱跌效应是否有相同规律需要开展进一步研究。本文以典型双层底结构和弹性安装设备为研究对象,分析设备质量、安装频率等因素对设备基础冲击环境的影响规律,数值计算和理论推导结果表明,对于双层底内底弹性安装设备,安装频率不变,设计谱速度与设备质量反相关;当设备质量超过20 t时,随着设备的安装频率增大,谱速度显著减小。最后基于设备质量和安装频率对设备冲击环境的影响,拟合得到适用于水面舰船双层底内底弹性安装设备冲击环境的计算公式,经数值计算验证其预报精度较好。 展开更多
关键词 冲击环境 双层底 谱跌效应 质量变化 安装频率变化
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提高结构应力动态应变仪连接效率
3
作者 葛沈瑜 徐春 《中国水运》 2026年第5期126-128,共3页
船舶适航性试验是获取船舶在试验海况下航行时船体结构应力响应水平,以及评估极端海况下船体结构安全性能的关键环节。长期以来,以电阻应变计为核心的动态应变测试技术,是获取结构应力分布的主要手段。其中,远距离多测点应变信号传输电... 船舶适航性试验是获取船舶在试验海况下航行时船体结构应力响应水平,以及评估极端海况下船体结构安全性能的关键环节。长期以来,以电阻应变计为核心的动态应变测试技术,是获取结构应力分布的主要手段。其中,远距离多测点应变信号传输电缆与测试仪器专用端口之间的连接效率与可靠性,直接决定了试验数据的质量以及试验准备工作的整体进度。针对当前多通道测试系统中信号线连接环节存在的效率低、接口标准化不足等问题,本文基于精益生产原理,通过系统分析、模块化设计与标准化建设,开展了系统性的工艺改进。 展开更多
关键词 船舶适航性试验 动态应变测试 多通道测试系统 连接工艺 标准化 连接桥盒
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基于结构安定性的半潜式平台立柱耐撞性分析
4
作者 刘成名 刘帆 +2 位作者 石天赐 冯国庆 任慧龙 《工程力学》 北大核心 2026年第1期269-280,共12页
为分析半潜式平台立柱结构在船舶撞击下的损伤特性并建立撞击安全性评估方法,基于结构安定性原理开展了撞击试验和数值模拟。通过设计开展加筋板准静态侵彻和动态反复撞击试验,分析了伪安定状态下结构的承载力和撞深特性。通过开展材料... 为分析半潜式平台立柱结构在船舶撞击下的损伤特性并建立撞击安全性评估方法,基于结构安定性原理开展了撞击试验和数值模拟。通过设计开展加筋板准静态侵彻和动态反复撞击试验,分析了伪安定状态下结构的承载力和撞深特性。通过开展材料拉伸试验建立了材料硬化模型和基于B-W断裂准则的损伤模型,完成了加筋板撞击试验的数值模拟。应用建立的数值模拟方法开展了立柱船撞分析,获得了立柱的临界弹性变形能,给出了保证立柱完整性撞击船应满足的质量和航速特性,初步提出了立柱结构撞击安全性评估衡准,可为半潜式平台立柱结构的耐撞性分析和评估提供参考。 展开更多
关键词 半潜式平台立柱 船舶撞击 撞击试验 伪安定 B-W断裂准则 数值模拟 安全性评估
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基于循环谱分析的船舶辐射噪声周期性平稳特征研究
5
作者 戴卫国 李海涛 +1 位作者 付家鹏 马凯 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第3期127-132,共6页
针对船舶目标辐射噪声周期性平稳特征提取问题,本文进行船舶目标辐射噪声周期性平稳特征提取方法研究。利用循环谱提取船舶目标辐射噪声周期性平稳的线谱特征;通过经典及现代数字信号处理手段,利用船舶目标辐射噪的循环谱、循环谱频域... 针对船舶目标辐射噪声周期性平稳特征提取问题,本文进行船舶目标辐射噪声周期性平稳特征提取方法研究。利用循环谱提取船舶目标辐射噪声周期性平稳的线谱特征;通过经典及现代数字信号处理手段,利用船舶目标辐射噪的循环谱、循环谱频域相干性、循环频率在循环谱中的分布规律,提出一种局部特征-循环相干性线谱周期性平稳特征提取方法,提取船舶目标辐射噪声周期性平稳特征,有效提高绝对弱信号循环谱的循环线谱的信噪比。通过仿真及试验数据验证,本文提出的特征提取算法,对于弱目标、弱频率分量的特征提取相较于传统方法具备有效性,所提方法可为船舶目标识别提供有效的技术手段。 展开更多
关键词 循环谱 相干性 船舶辐射噪声 平稳特征 循环频率分布特性
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中心立柱型式对一种新型TLP浮式风机基础动力响应的影响研究
6
作者 杨成林 杨辉 +1 位作者 钟文军 黄豪彩 《船海工程》 北大核心 2026年第1期14-23,共10页
提出一种新型的张力腿浮式风机基础,设计3种模型,探究中心立柱型式对其水动力响应的影响。研究平台纵荡、纵摇和垂荡运动在频域(包括附加质量及势流阻尼、RAO和波浪载荷传递函数)和时域(包括一阶波浪载荷与二阶和频波浪载荷)的响应,重... 提出一种新型的张力腿浮式风机基础,设计3种模型,探究中心立柱型式对其水动力响应的影响。研究平台纵荡、纵摇和垂荡运动在频域(包括附加质量及势流阻尼、RAO和波浪载荷传递函数)和时域(包括一阶波浪载荷与二阶和频波浪载荷)的响应,重点分析不同频率波浪对筋腱的张力响应的贡献情况。通过3种模型的对比,发现小水线面面积和桁架式结构是更优的设计,其对减小二阶和频波浪载荷及改善筋腱张力响应有重要作用。 展开更多
关键词 张力腿风电平台 中心立柱 水线面面积 和频波浪载荷 张力响应
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海上风电桩基冲刷数值模拟及其防护措施分析
7
作者 仲维涛 刘畅 +2 位作者 吴振磊 朱玥 甘进 《船海工程》 北大核心 2026年第1期71-78,共8页
为探究合理有效的海上风电桩基防冲刷措施和方法,利用Flow-3D软件建立单桩基础的局部冲刷数值模型,并通过Melville经典试验数据验证所建立模型的准确性。以江苏盐城某海上风电场桩基结构为研究对象,建立实尺度桩基冲刷数值模型,探究护... 为探究合理有效的海上风电桩基防冲刷措施和方法,利用Flow-3D软件建立单桩基础的局部冲刷数值模型,并通过Melville经典试验数据验证所建立模型的准确性。以江苏盐城某海上风电场桩基结构为研究对象,建立实尺度桩基冲刷数值模型,探究护圈、抛石及其组合防护的效果。结果表明,抛石和护圈均能显著减缓桩基的冲刷,其中抛石防护的效果略优于护圈。当护圈位置在海床表面且抛石粒径为1 000倍的泥沙中值粒径时,组合防护效果最佳,与无防护相比,冲刷深度、长度和宽度分别减少了85.2%、79.3%和87.5%。 展开更多
关键词 桩基础 局部冲刷 数值模拟 护圈防护 抛石防护
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计及航速方向的三维船首砰击载荷研究
8
作者 黄文斗 王一雯 +2 位作者 王妙珠 苏其强 吴卫国 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第1期9-18,共10页
本文采用CFD(计算流体力学)数值计算方法对计及航速方向的三维船首入水砰击历程进行了数值模拟,并开展模型试验验证了数值仿真方法的可靠性,探讨了水平航速,入水速度方向和入水速度幅值对三维船首砰击载荷时间历程和空间分布特性的影响... 本文采用CFD(计算流体力学)数值计算方法对计及航速方向的三维船首入水砰击历程进行了数值模拟,并开展模型试验验证了数值仿真方法的可靠性,探讨了水平航速,入水速度方向和入水速度幅值对三维船首砰击载荷时间历程和空间分布特性的影响。发现随着水平航速的增加,球艏最低点前侧砰击压力峰值逐渐增大,球艏最低点后侧砰击压力峰值逐渐减小;入水速度幅值不变,球艏最大砰击压力出现位置会随着入水速度方向的变化而发生改变;入水速度方向不变,球艏砰击压力峰值随着入水速度幅值的增加而增大。在计及水平航速下的船舶结构设计中应重点关注船首中纵剖线前侧及球鼻艏底部结构的承载能力,适当降低船首后侧较高处局部结构物的强度要求。 展开更多
关键词 砰击载荷 数值仿真 模型试验 三维船首
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一种基于逆有限元的船体板响应重构策略
9
作者 杨智宇 马红阳 +2 位作者 叶玉晋 张文博 李陈峰 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第1期122-130,共9页
基于逆有限元的船体板结构位移重构是船体结构安全感知的一种重要方法。船体结构安全监测是保障船体结构在全生命周期内安全性的重要手段之一,为了能够基于有限测点信息反演全局安全状态,本文提出一种基于逆有限元方法的测点布置策略。... 基于逆有限元的船体板结构位移重构是船体结构安全感知的一种重要方法。船体结构安全监测是保障船体结构在全生命周期内安全性的重要手段之一,为了能够基于有限测点信息反演全局安全状态,本文提出一种基于逆有限元方法的测点布置策略。通过非线性有限元分析获得船体结构中舷侧板、船底板和上甲板处的船体板在单一载荷以及联合载荷作用下的响应状态。提取数值分析中的应变和节点位移信息,同时利用逆有限元法获得位移重构信息,对比重构位移与测点位移差异并完成位移重构验证。本文研究了不同测点布置方案对位移重构精度的影响,提出一种实现减少测点数量的同时保持较高重构精度的测点布置策略。数值结果表明,根据本研究所提测点布置策略仅需布置逆向单元数的27%以内的测点,即可将船体板所有节点位移误差控制在5%以内,平均百分比误差控制在2%以内。 展开更多
关键词 船舶板 逆有限元 四节点逆壳单元 位移重构 测点布置 重构策略 轴向压缩 联合载荷
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基于改进脉冲−空间叠加法的LNG运输船围护系统晃荡载荷反演及应力监测
10
作者 冯琛涵 李星辉 +1 位作者 袁昱超 唐文勇 《中国舰船研究》 北大核心 2026年第1期248-258,共11页
[目的]晃荡载荷是围护系统最重要且最复杂的载荷之一,却由于数值模拟和模型试验的简化不能够被准确地计算或测量。为获得准确的晃荡载荷时程特征以及实现围护系统健康实时监测,采用改进逆脉冲−空间叠加法,通过测量部分结构响应推导出晃... [目的]晃荡载荷是围护系统最重要且最复杂的载荷之一,却由于数值模拟和模型试验的简化不能够被准确地计算或测量。为获得准确的晃荡载荷时程特征以及实现围护系统健康实时监测,采用改进逆脉冲−空间叠加法,通过测量部分结构响应推导出晃荡载荷以及高应力区域(热点)响应。[方法]建立测点位置和晃荡载荷作用位置的反演数学模型,预测多区域载荷;建立晃荡载荷作用位置和热点位置的响应预测数学模型,预测多热点应力。依据杜哈梅积分建立载荷−响应方程,采用Tikhonov正则化方法求解晃荡载荷,根据L曲线法选取目标函数最优正则化参数进而得到晃荡载荷稳定正则解,并对晃荡载荷预测步长展开研究。[结果]晃荡载荷预测精度随载荷复杂度增加而降低,随载荷预测步长减小而增加。所有工况下载荷及热点应力时程曲线与真实值变化趋势一致。通过控制载荷预测步长,能够保证晃荡载荷和热点应力峰值误差分别小于10%和1%。[结论]相较于试验测量和数值模拟的正方法,载荷反演的逆方法为围护系统晃荡载荷获取提供了新思路。改进逆脉冲−空间叠加法成功用于LNG运输船围护系统晃荡载荷反演以及热点应力预测,验证了该方法应用于复合材料组合结构的可行性,可为该方法应用于其他船海结构物提供参考。 展开更多
关键词 薄膜型围护系统 液体晃荡 载荷反演 应力监测 脉冲−空间叠加法 动态载荷 液货舱
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LNG船货物围护系统桥板连接处的承载能力分析
11
作者 李磊 方俊豪 +1 位作者 师桂杰 张兆德 《船海工程》 北大核心 2026年第1期173-180,共8页
针对桥板连接处的次屏壁进行轴向拉伸试验,并采用脆性开裂模型对围护系统的拉伸失效行为进行数值模拟。通过与拉伸试验结果对比,验证数值模型的有效性。在此基础上,探讨低温(-163℃)环境对绝热模块失效行为的影响及在常温和低温环境下... 针对桥板连接处的次屏壁进行轴向拉伸试验,并采用脆性开裂模型对围护系统的拉伸失效行为进行数值模拟。通过与拉伸试验结果对比,验证数值模型的有效性。在此基础上,探讨低温(-163℃)环境对绝热模块失效行为的影响及在常温和低温环境下主绝热层厚度对其承载能力的影响规律。结果表明,在低温环境下不同主绝热层厚度绝热模块的断裂强度比常温环境下约高78.4%;主绝热层厚度越大,绝热模块的断裂强度越小;主绝热层厚度为80 mm的绝热模块在常温和低温环境下均表现出较强的承载能力。本文数值模型可有效捕捉围护系统关键区域的断裂失效行为,为围护系统结构安全分析提供参考。 展开更多
关键词 货物围护系统 脆性开裂 次屏壁 增强聚氨酯泡沫
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LPG船系泊设备及支撑结构强度有限元分析
12
作者 熊登攀 刘聪 +1 位作者 沈中祥 刘高阳 《船舶物资与市场》 2026年第3期22-25,共4页
船舶在系泊作业中,会对其支撑结构产生较大的力,当作业工况较为恶劣时,若支撑结构强度不足,容易导致船体结构破坏,甚至船舶因此而发生遇险事故。根据国际海事组织《关于船载拖带与系泊设备的指南》中对系泊设备支撑结构强度校核建议,运... 船舶在系泊作业中,会对其支撑结构产生较大的力,当作业工况较为恶劣时,若支撑结构强度不足,容易导致船体结构破坏,甚至船舶因此而发生遇险事故。根据国际海事组织《关于船载拖带与系泊设备的指南》中对系泊设备支撑结构强度校核建议,运用PATRAN软件建立5 500 m^(3) LPG运输船船首、船中及船尾部分有限元模型,施加载荷与边界条件,对5 500 m^(3) LPG运输船系泊设备及底部加强结构强度进行分析。从计算结果可以看到系泊设备及底部加强结构的损伤情况,为设计者提供参考。 展开更多
关键词 LPG运输船 系泊设备 有限元 结构安全
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基于ACO方法的近海LNG罐箱结构优化设计研究
13
作者 苏云龙 高一迪 +3 位作者 宋春辉 贾尚儒 马荣太 王俊琦 《船海工程》 北大核心 2026年第2期10-14,共5页
针对近海LNG罐箱的轻量化需求,提出基于多目标优化方法的框架-货罐组合式罐箱结构优化方案。通过建立参数化三维模型,将框架梁柱截面尺寸、支撑结构布局参数及罐体壁厚等14项特征尺寸设为设计变量,采用ANSYS Workbench平台构建包含风浪... 针对近海LNG罐箱的轻量化需求,提出基于多目标优化方法的框架-货罐组合式罐箱结构优化方案。通过建立参数化三维模型,将框架梁柱截面尺寸、支撑结构布局参数及罐体壁厚等14项特征尺寸设为设计变量,采用ANSYS Workbench平台构建包含风浪载荷、液体冲击载荷及温度梯度载荷的6种典型工况有限元模型。基于实验设计方法生成125组样本数据,通过响应面法构建结构重量与最大等效应力的二阶回归模型,其决定系数R 2达0.9948,验证了模型的有效性。引入改进蚁群优化(ACO)算法,以结构重量最小化为目标函数,将Q345R钢材许用应力作为约束条件,通过Pareto前沿分析获得最优解集。优化后罐箱总质量降低4.175%,减重达1.23 t,关键节点应力降幅达18.6%,在保持结构刚度的同时显著提升材料利用率。研究证实响应面模型与智能算法相结合的方法能有效解决多变量耦合的工程优化问题,为海运装备轻量化设计提供可推广的技术路径,可降低运输成本和排放,具有显著的经济效益和环保价值。 展开更多
关键词 近海LNG罐箱 有限元法 优化设计 ACO 响应面模型
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通海排孔结构在开孔效应下的总纵屈曲强度研究
14
作者 潘滢 李晟 刘威 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第2期35-40,共6页
屈曲是船舶结构设计中关键强度失效模式之一,尤其在通海排孔结构中,开孔效应显著影响结构的稳定性。本文通过有限元分析与理论公式修正,系统研究了开孔舷侧外板在总纵弯曲压应力及四边剪切作用下的屈曲行为。研究表明,开孔导致板格屈曲... 屈曲是船舶结构设计中关键强度失效模式之一,尤其在通海排孔结构中,开孔效应显著影响结构的稳定性。本文通过有限元分析与理论公式修正,系统研究了开孔舷侧外板在总纵弯曲压应力及四边剪切作用下的屈曲行为。研究表明,开孔导致板格屈曲能力显著降低,最大变形集中于孔边应力集中区域;增设加强筋可显著提升屈曲强度,其临界应力值甚至超过未开孔且无加强筋的板格;现有规范未充分考虑开孔对名义平均应力的影响,需引入修正因子以改进计算方法。本研究可为通海排孔结构的屈曲校核提供理论依据与工程建议。 展开更多
关键词 屈曲强度 通海排孔结构 开孔效应 有限元分析 名义平均应力修正
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重型破冰船冰区加强结构剩余强度的试验研究与分析
15
作者 王浩 刘俊 +1 位作者 王燕舞 曾佳 《中国舰船研究》 北大核心 2026年第1期227-234,共8页
[目的]重型破冰船在遭遇超设计冰载后冰区加强结构会发生一定程度的永久变形,需要评估冰区加强结构发生永久变形后的剩余强度以保障航行安全。[方法]选取某重型破冰船舯舷侧部位冰区加强结构开展模型试验,采用EH500钢制作板架模型,以高... [目的]重型破冰船在遭遇超设计冰载后冰区加强结构会发生一定程度的永久变形,需要评估冰区加强结构发生永久变形后的剩余强度以保障航行安全。[方法]选取某重型破冰船舯舷侧部位冰区加强结构开展模型试验,采用EH500钢制作板架模型,以高强度石膏粉为主要原料,采用搅拌浇筑方式,制作非冻结可破碎模型冰。首先,通过模型冰自由落体的方式,分别动态地冲击板架模型的弱/强构件处,使试验板架发生永久变形。然后,再加载于具有永久变形板架模型的弱构件处进行准静态承载试验,直至板架试件发生塑性垮塌,获得其剩余强度。最后,通过数值模拟整个动态冲击试验过程获得试件永久变形,以及采用显式动力学非线性分析方法得到冰区加强结构的剩余强度,并与试验结果进行对比。[结果]试验和数值仿真的结果表明,在相同高度的模型冰自由落体冲击下,当冲击作用于弱构件时,板架试件的最大永久变形较冲击强构件时显著增大,试验值和仿真值分别增加了31.49%和33.11%,冰区加强结构的剩余强度较冲击强构件时有所降低,试验值和仿真值分别减少了7.24%和3.28%。此外,在强/弱构件两种工况下冰区加强结构剩余强度的试验值与数值解之间的误差均小于20%,表明所提分析方法是合理可信的。[结论]研究成果揭示了重型破冰船冰区加强结构强/弱构件发生永久变形对其剩余强度的影响以及极限状态的破坏形式,可为重型破冰船的结构设计和剩余强度评估提供参考。 展开更多
关键词 破冰船 结构设计 冰区加强结构 冰−结构相互作用 剩余强度 材料强度 变形 模型试验
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船用基座减振设计参数研究
16
作者 赵柯翔 徐烁硕 《广东造船》 2026年第1期28-31,共4页
基座作为设备与船体连接的主要构件,对基座进行减振设计是降低船体振动的重要途径之一。通过对四种形式基座进行模态分析确定有利于结构强度和固有频率的基座形式。通过分析基座腹板厚度、面板厚度、腹板高度、面板宽度四个参数对基座... 基座作为设备与船体连接的主要构件,对基座进行减振设计是降低船体振动的重要途径之一。通过对四种形式基座进行模态分析确定有利于结构强度和固有频率的基座形式。通过分析基座腹板厚度、面板厚度、腹板高度、面板宽度四个参数对基座固有频率的影响来确定基座设计的关键参数,为基座减振设计提供依据。 展开更多
关键词 基座形式 设计参数 结构强度 固有频率 减振
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基于螺旋声学黑洞的舰船通风管道减振分析
17
作者 王麒凯 王蔚浩 +3 位作者 林永水 孔伟涛 谢官模 吴卫国 《船舶力学》 北大核心 2026年第3期498-506,共9页
本文研究了螺旋声学黑洞(SABH)对通风管道的振动抑制特性以及减振机理,与传统减振手段相比,SABH具有轻量化、易安装、低频宽带吸振特性等方面的优势。有限元仿真结果表明,SABH有效抑制了通风管道的振动。与未布置SABH的原始管道相比,布... 本文研究了螺旋声学黑洞(SABH)对通风管道的振动抑制特性以及减振机理,与传统减振手段相比,SABH具有轻量化、易安装、低频宽带吸振特性等方面的优势。有限元仿真结果表明,SABH有效抑制了通风管道的振动。与未布置SABH的原始管道相比,布置SABH后的管道监测点前三阶加速度级共振峰降低10 dB以上,监测面的振动速度总级降低了3.73 dB。振动实验结果表明,布置SABH后的管道测点低频段加速度级共振峰基本降低10 dB以上,高频效果更加显著。研究表明,SABH对通风管道减振具有优异的低频宽带减振性能,对管道结构波能量有良好的汇聚与耗散作用。 展开更多
关键词 螺旋声学黑洞 通风管道 减振
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基于子模型技术的开口复合材料夹芯板补强计算分析
18
作者 陈隆俊 张翼 +4 位作者 郭志钒 张伟锋 刘志康 刘加一 张涛 《船海工程》 北大核心 2026年第1期102-111,共10页
针对开口复合材料夹芯板补强问题,提出一种结合子模型技术和基于Fortran语言开发的用户材料子程序UMAT的应力状态及失效模式仿真预报方法。利用该方法对补片补强的开口复合材料夹芯板进行系统研究,通过对比分析补强前后压缩载荷及均布... 针对开口复合材料夹芯板补强问题,提出一种结合子模型技术和基于Fortran语言开发的用户材料子程序UMAT的应力状态及失效模式仿真预报方法。利用该方法对补片补强的开口复合材料夹芯板进行系统研究,通过对比分析补强前后压缩载荷及均布载荷工况下的开口复合材料夹芯板失效模式情况,验证子模型技术的适用性,预测结构的失效模式,分析结构的损伤程度,对比开口补强前后结构孔边应力的变化。数值仿真结果表明,开口复合材料夹芯板补强后,两种不同载荷工况下开口处应力分布情况均表现为左右两端应力略微上升,最大应力位置即开口处上下两端应力下降,下降幅度约20%。研究表明,对复合材料夹芯板进行补强可以有效改善开口处应力集中,减少开口处损伤。 展开更多
关键词 复合材料 开口补强 子模型
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周期性船体板架弯曲振动衰减特性与智能设计方法研究
19
作者 陈鼎康 李应刚 +2 位作者 李洵语 许天乐 李晓彬 《船海工程》 北大核心 2026年第2期113-119,167,共8页
采用谱单元法建立周期性船体板架结构波动力学行为理论模型,开展周期性船体板架弯曲振动传输特性数值模拟,阐明其弯曲波传播规律与振动衰减机制,并进行周期性船体板架结构缩比模型弯曲振动衰减特性实验验证。在此基础上,建立传输特性正... 采用谱单元法建立周期性船体板架结构波动力学行为理论模型,开展周期性船体板架弯曲振动传输特性数值模拟,阐明其弯曲波传播规律与振动衰减机制,并进行周期性船体板架结构缩比模型弯曲振动衰减特性实验验证。在此基础上,建立传输特性正向预测及周期性船体板架结构逆向设计神经网络模型,开展基于深度学习的周期性船体板架结构人工智能设计方法研究。结果表明,周期性船体板架结构在109~153 Hz频率范围存在振动衰减,周期性船体板架结构缩比模型波动力学理论模型预报结果与数值仿真及实验测试结果基本吻合;正向预测与逆向设计网络模型预测值与目标值误差较小,可以快速、高效、精准地实现周期性船体板架结构隔振特性预报及智能设计。 展开更多
关键词 周期性船体板架结构 隔振特性 理论模型 实验验证 智能设计方法
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基于局域共振筏架的水下航行器振动噪声控制研究
20
作者 汤旸 万延斌 +1 位作者 苗旺 庞福振 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第6期18-24,共7页
为了实现水下航行器低频振动噪声控制,基于局域共振声子晶体理论提出了一种附加悬臂结构的局域共振筏架,采用有限元方法探究了局域共振筏架的带隙形成机理,分析了悬臂偏置角、长度、宽度等参数对带隙特性的影响规律,并基于水下航行器尾... 为了实现水下航行器低频振动噪声控制,基于局域共振声子晶体理论提出了一种附加悬臂结构的局域共振筏架,采用有限元方法探究了局域共振筏架的带隙形成机理,分析了悬臂偏置角、长度、宽度等参数对带隙特性的影响规律,并基于水下航行器尾部仓段开展了局域共振筏架与常规筏架的减振降噪效果对比研究。研究结果表明,局域共振筏架在92.1~289.4 Hz范围内形成了局域共振带隙,且带隙起止频率随悬臂偏置角和长度的增大而向低频延拓,随悬臂长度和厚度的增大而向高频偏移。安置了局域共振筏架的水下航行器尾部舱段壳体振动响应降低8.9 dB,水下辐射噪声下降5.9 dB。局域共振筏架对于低频振动噪声控制具有显著效果,可为水下航行器减振降噪设计提供支撑。 展开更多
关键词 声子晶体 筏架结构 带隙特性 水下航行器 振动噪声控制
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