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期刊信息/Journal information
江苏科技大学学报（自然科学版）
江苏科技大学学报（自然科学版）

朱仁庆

双月刊

1673-4807

xbjust@vip.sohu.com

0511-84401109

212003

江苏省镇江市梦溪路2号

江苏科技大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Jiangsu University of Science and Technology（Natural Science Edition)北大核心CSTPCD
查看更多>>本学报创刊于1986年，是江苏科技大学主办的多学科综合性学术性期刊，被编入《中文核心期刊要目总缆》2004年版。依托于学校的学科设置，在保持船舶行业特色的前提下，学报论文包括了船舶、机械、动力、电子、计算机、焊接、新材料、经济管理以及基础科学等方面的内容。
正式出版
收录年代

    船用储氢罐氢气泄漏燃烧爆炸数值模拟

    王庆丰洪旺诸俊楷于彪...
    1-8页
    查看更多>>摘要：氢作为可再生能源,清洁环保、利用率高且来源广泛,但氢气易燃易爆的高风险性使其难以拓展应用,以位于内陆河的氢燃料电池船为例,使用PHAST、FLACS软件建立35 MPa储氢罐体模型并进行CFD模拟与数值分析,以泄漏位置、泄漏孔径、温度和压力等变量作为主要计算条件,模拟船舶停靠及加注过程中的潜在危险场景,对事故进行分析,通过二维与三维结合的方式得出氢气泄漏、爆炸和热辐射事故的影响范围,并在此基础上提出降低风险的具体措施,对未来氢燃料电池船储氢罐与船用加氢站安全管理提供重要参考.

    氢气泄漏储氢罐CFD

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    基于RSM-NCGA算法的大型邮轮钢骨架复合材料夹芯板结构优化研究

    蒋京校刘斌吴卫国
    9-15页
    查看更多>>摘要：采用一种钢骨架复合材料夹芯板结构来降低大型邮轮上层建筑重量.运用3D-Hashin失效准则以及损伤材料刚度矩阵退化方法预测结构的渐进损伤,基于ABAQUS二次开发将该结构参数化建模.采用DOE试验设计中的优化拉丁超立方设计采样,依据采样点建立四次多项式响应面代理模型.以结构质量和极限载荷为优化目标函数,基于NCGA遗传算法在响应面代理模型上开展钢骨架复合材料夹芯板结构多目标优化.结果表明:优化结果的质量比初始方案降低12.1％,极限承载能力提高17.4％;通过DOE试验设计与遗传算法混合优化策略可以应用于钢骨架复合材料夹芯板结构设计中的不同问题.

    大型邮轮复合材料渐进损伤多目标优化

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    内流作用下深海扬矿硬管流固耦合振动特性数值仿真研究

    田石磊陈科尤云祥
    16-24页
    查看更多>>摘要：为研究内流作用下扬矿硬管的振动特性,根据相似理论建立包括扬矿硬管、中间仓、内部流场在内的流固耦合有限元模型,计算了扬矿管在内流场作用下的模态频率,并根据计算结果进行谐响应分析;探究了壁厚、内径、恒定内流流速、不同频率与幅值的脉动内流流速对扬矿管系统振动特性特别是共振行为的影响.结果表明:恒定内流流速下,扬矿管振动位移的频率与其振幅最大的共振频率(12阶固有频率)相一致,主要表现为纵向振动.距中间仓10％管长范围内,扬矿管的振动幅值变化低于5％.相对于保持壁厚不变调整内径,保持内径不变调整壁厚对扬矿管共振行为的抑制作用更为显著.脉动内流幅值大于0.5 m/s时,扬矿管的最大振动位移与等效应力接近线性增长.随着脉动内流频率的增加,存在以12阶固有频率为中心、区间长度为8 Hz的共振带,在共振带内,扬矿管的最大等效应力出现在顶端,沿水深方向逐渐减小.

    扬矿硬管流固耦合共振响应有限元分析

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    压电纳米声子晶体梁结构表面效应带隙特性研究

    钱登辉刘国庆张泽鑫葛昊然...
    25-31页
    查看更多>>摘要：通过纳米尺寸下的纯弹性材料环氧树脂和压电材料PZT-4沿着轴向周期性交替排布,提出了压电纳米声子晶体梁结构的力学模型.将表面压电理论与Euler梁理论相结合,结合平面波展开法,建立了计算该模型能带结构的表面效应平面波展开法.进一步地,外加电压和外加轴力被用来研究机电耦合效应对带隙的影响,残余面应力和材料内禀长度被用来研究表面效应对带隙的影响,以及晶胞内PZT-4对环氧树脂的长度比和高宽比被用来研究几何参数对带隙的影响.研究结果和进一步的分析表明,影响规律对基于压电纳米声子晶体梁的纳米机电系统的设计过程和主动控制将起到积极的推动作用.

    压电纳米声子晶体梁平面波展开法表面效应机电耦合效应

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    基于316L过渡层的431不锈钢激光熔覆层组织与性能研究

    高玉龙周礼龙付娟赵勇...
    32-35,48页
    查看更多>>摘要：采用激光熔覆技术制备316L不锈钢涂层作为过渡层,在过渡层表面激光熔覆431马氏体不锈钢作为表面熔覆层.通过OM和SEM观察分析了熔覆层截面的微观组织特征,并借助XRD分析了熔覆层和过渡层的物相组成,利用显微硬度仪和电化学工作站测试熔覆层的硬度分布和耐腐蚀性.试验结果表明:加入过渡层后获得的熔覆层表面光滑平整,没有气孔裂纹等缺陷;表面熔覆层由马氏体、铁素体和少量残余奥氏体组成,过渡层由奥氏体组成;整个熔覆层的硬度从顶端向下呈现出梯度减小,表面熔覆层的硬度为538 HV,比基材提高了 3倍,过渡层的平均硬度为300 HV;熔覆层的腐蚀电流为0.956 9×10-6 A/cm2,腐蚀电位为-0.166 44 V,熔覆层的耐腐蚀性优于基材.

    激光熔覆马氏体不锈钢过渡层硬度梯度耐腐蚀性

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    厚板5083铝合金MIG焊工艺与性能研究

    高翔许祥平刘兆龙刘坤...
    36-42页
    查看更多>>摘要：针对25 mm船用5083厚板铝合金MIG焊,焊接难度大,接头性能不达标,出现未熔合、未焊透、大量气孔的问题.经过对焊接接头宏观断口,力学性能,宏观金相等进行分析.研究通过焊前打磨并预热至150℃,打底焊焊接电流提高到170-180 A,层间焊接电流提高到210-230 A,坡口增大至90°,增加焊接道数至27～28道,对称施焊,采用高纯度保护气体等措施改进工艺.通过改进工艺,经过无损检测、拉伸、弯曲、金相发现焊接接头缺陷大大减少,焊接接头拉伸性能提高57.6％,展现出良好的性能,符合生产标准.实验结果发现焊接接头强度下降,是因为在焊接过程中,焊接接头受热循环影响,热影响区形变强化减弱.焊缝中心焊接热输入导致熔池Mg元素烧损,焊缝组织β强化相减少,出现焊接接头软化现象.

    厚板铝合金MIG焊焊接缺陷工艺改进焊接接头软化

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    7005铝合金主桥节工作站MIG系统设计与焊接接头组织性能研究

    高飞喻航龙霖陈四兵...
    43-48页
    查看更多>>摘要：应急桥梁作为灾害救援中能发挥出极大作用的救援装备,自身质量应尽量小,铝合金自身密度低、质量轻,可解决这个问题.但目前,应急桥梁的部件仍使用手工焊,这种方法不仅生产效率低,焊接的质量也不稳定.文中使用焊接工作站来焊接主桥节,分析了工件的尺寸、结构和焊缝位置,进行了总体方案的设计,选择了 4台机器人搭配单台变位机的焊接方案,完成对工作站总体布局.并对主桥节材料7005铝合金进行了焊接接头组织和性能试验,选择使用单丝MIG焊完成对7005铝合金试样的焊接,并对试样进行力学性能测试.试验表明:焊缝的抗拉强度平均为290.74 MPa,断裂在热影响区;焊缝区的热影响区硬度最低,平均为75 HV,焊缝中心处区稍高,平均为115 HV,母材硬度最高,平均为165 HV.通过金相照片观察试样的接头组织,发现热影响区晶粒粗大,并分析了焊缝产生气孔以及焊缝热影响区软化的原因,并提出了解决措施,可以应用到实际生产中.

    主桥节7005铝合金MIG焊焊接机器人工作站焊接接头组织与性能

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    基于改进GAN的路面病害图像数据增强

    赵新旭张博熠钱慧敏刘庆华...
    49-57页
    查看更多>>摘要：路面病害数据具有丰富的空间信息且具备的特征信息关联性较高,针对现有的图像数据增强方法难以有效捕获此类信息的问题,提出了一种改进的生成对抗网络(CLSGAN),用于路面病害数据增强.首先,为了避免出现模式崩塌,保证生成图像的多样性,引入新损失项,重新构建了生成器的目标函数.其次,融合CAE的编码结构,使模型能获取真实图片的空间潜在信息,用于强化生成器对于图像空间信息的学习,提高模型的收敛速度与生成质量.最后,构建了轻量级的残差投影-扩展-投影-扩展模块(RPEPX)并引入谱归一化,进一步提升生成图像的质量并保证模型训练时的稳定性.实验在新建立的CSGP数据集上进行,结果表示CLSGAN对生成路面裂缝与凹陷图像各个评价指标FID,SSIM,PSNR都有较大的提升.最后利用Yolov5s检测网络验证文中方法的先进性,结果表明在小样本数据集的情况下,相对于传统数据增强方法,所提方法使检测结果达到最优.

    数据增强生成对抗网络编码器谱归一化RPEPX

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    基于改进分布估计算法的能耗最优AUV路径规划算法与仿真研究

    戴晓强许赫威王莹孙啸天...
    58-64页
    查看更多>>摘要：针对经典基于等宽度直方图的分布估计算法(FWH)在解决自主水下机器人(AUV)路径规划问题中易陷入局部极值、计算精度不高等问题,提出一种受粒子群优化算法启发的改进分布估计算法.通过将FWH与粒子群优化算法中优势个体的部分筛选机制相结合的方法,组成双重优势个体产生方法,提高AUV路径规划最优路径的精度,增加收敛速度.在水下数字高程模型环境中对经典分布估计算法、PSO算法、A*算法以及改进后的算法进行性能评估.仿真结果表明,相比于改进前的算法,新的算法计算出的能耗值减少24.9％,有效增加计算精度,避免陷入局部极值,提高效率.

    分布估计算法路径规划能耗最优粒子群优化算法水下数字高程模型

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    多因素耦合作用跨海斜拉桥BFRP拉索力学性能及损伤机理研究

    杨亚强周姊娴管彦林徐丹...
    65-71,99页
    查看更多>>摘要：为了研究多因素耦合作用下跨海斜拉桥玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)拉索的长期服役性能,通过调研我国跨海斜拉桥所处典型地区的海洋气候环境,分析了跨海斜拉桥BFRP拉索长期服役性能的关键影响因素.基于IEC(international electrotechnical commission)多因子耐久试验方法,并结合我国跨海斜拉桥的实际服役环境,提出了一种跨海斜拉桥BFRP拉索的预应力-紫外线-湿热-降水-盐雾多因素耦合耐久性试验方法.基于多因素耦合耐久性试验方法,开展了跨海斜拉桥BFRP拉索的多因素耦合耐久性试验及基本力学性能测试,分析了多因素耦合作用下BFRP拉索的力学性能退化规律,并通过微观结构分析阐述了多因素耦合作用下BFRP拉索的损伤失效机理.实验结果表明:多因素耦合作用能够显著加速BFRP拉索力学性能的退化,且早期性能下降明显,温度对其性能退化的加速作用较大,BFRP拉索弹性模量下降幅度较小且无明显规律.多因素耦合作用主要通过损伤纤维/树脂界面影响BFRP拉索力学性能的退化.

    跨海斜拉桥BFRP拉索多因素耦合耐久性性能退化损伤失效

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