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期刊信息/Journal information
哈尔滨工程大学学报
哈尔滨工程大学
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哈尔滨工程大学

杨士莪

月刊

1006-7043

xuebao@hrbeu.edu.cn

0451-82519357；82534001

150001

哈尔滨市南岗区南通大街145-1号楼

哈尔滨工程大学学报/Journal Journal of Harbin Engineering UniversityCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>1954年创刊，月刊，自然科学类综合性学术期刊（ISSN0376-6234，CN23-1235/T），主要报道国内航天、机械、土木、环境、能源、计算机、自动化、电信、交通、控制、材料、力学等学科的最新研究成果。2014年，《哈尔滨工业大学学报》再次入选中国科学技术信息研究所评出的“中国精品科技期刊”（共315种）、教育部“中国高校精品科技期刊”（共49种）、中国学术文献国际评价研究中心的“2014年度中国国际影响力优秀学术期刊”（排序TOP5%-10%）。
正式出版
收录年代

    一种冗余机械臂构型优化方法

    张耀文王证普刘业超曹宝石...
    329-336页
    查看更多>>摘要：针对存在结构偏置7自由度机械臂的逆运动学问题,本文提出了一种选择最优关节角参数的位置级逆运动学优化算法,根据基于关节参数固定的关节角解析解,将牛顿迭代法与拉格朗日乘子法相结合,将机械臂最优构型的计算问题转化为机械臂最优标志参数的寻根问题,分别针对关节构型、关节力矩整体进行优化,求解出最优构型.该方法与速度级逆运动学算法对比,具有计算精度高、收敛速度快的优点,并且进行了对比仿真实验.结果表明:相较于速度级算法,该方法得到的逆解没有终态自运动,位姿精度高4个数量级,关节最大受力降低了13％,并且力矩优化速度更快,具有十分重要的在轨应用意义.

    空间机械臂冗余逆运动学位置级解析法拉格朗日乘子力操作比关节限位力矩优化

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    非一致激励下埋地管道地震响应数值模拟及其试验验证

    韩俊艳王小强缪惠全郭之科...
    337-344页
    查看更多>>摘要：为了研究埋地管道在非一致激励下的地震响应,本文利用已开展的埋地管道非一致激励振动台试验,建立了能考虑埋地管道非一致地震激励和管-土非线性动力相互作用的三维有限元数值模型.该模型采用静-动力耦合分析方法,土体选用Davidenkov非线性本构模型,管-土相互作用采用摩擦接触以考虑管-土的滑移、分离现象,模型边界采用滚轴边界,模型底部地震动输入为振动台试验中主动箱底部加速度传感器测得的加速度时程.分析结果表明:数值模拟计算与振动台试验实测结果在加速度时程、加速度放大系数及沿管道轴向的应变峰值曲线等方面吻合较好,体现出了相似的规律,相互印证了数值模型和振动台试验结果的正确性.

    数值模拟有限元方法埋地管道管-土相互作用土体非线本构非一致地震激励多点激励振动台试验地震响应

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    步履式架桥机静动力性能测试与评估研究

    袁智杰茅建校王浩倪有豪...
    345-352页
    查看更多>>摘要：步履式架桥机作为装配式桥梁的主要施工机械,为揭示其服役期间的静动力性能对桥梁施工安全的影响,本文以无锡高架桥施工中所用步履式架桥机为研究对象,进行了简化力学分析并确定该结构的危险控制截面.采用振弦式应变计对控制截面的应变进行实测并对结构强度进行评估.基于目标跟踪算法编制了相应的计算机视觉动态监测程序,结合全站仪对控制截面的挠度进行实测,并对结构刚度进行评估.基于动态监测程序提取了结构动位移,进行了动力特性分析,并将数值模拟与实测的结果进行相互验证.研究结果表明:简化力学分析能够较好地预测加载过程中结构内力变化,并能对其刚度进行预先评估.实测结果与数值模拟的结果吻合较好,证明了该架桥机的强度和刚度符合要求,同时验证了本文建模与实测方法的合理性与有效性.

    架桥机静动力性能力学分析实测计算机视觉动态追踪性能评估有限元分析

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    适合航行的变体水柱系统波浪转换特性实验研究

    吴必军张芙铭覃梓真吴亨宇...
    353-360页
    查看更多>>摘要：针对现有波浪能技术存在成本高、生存性差等问题,本文研究一种具有航行潜质的变体水柱波浪能转换系统,它由浮力舱、垂直管、水平管、闸门等组成,通过闸门改变振荡水柱的长度和形状,改变航行阻力,实验研究了水柱的长度和形状变化、气流做功方式对系统转换特性的影响,并提出一套量化标准对系统的转换特性进行评价.水槽实验表明:模型规则波下最高俘获宽度比达到了154.6％,随机波下最高俘获宽度比达到了97.0％;规则下闸门打开的模型的俘获宽度比大概是闸门关闭模型俘获宽度比的1/2,随机波下闸门打开模型的俘获宽度比大概是闸门关闭模型俘获宽度比的3/4.

    波浪能振荡水柱俘获宽度比后弯管垂直管规则波随机波适合航行

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    基于球面阵的低频噪声源定位识别方法

    杨博全郭强时胜国
    361-369,465页
    查看更多>>摘要：针对小尺度空心球阵列在低频范围内空间分辨率差及其"零点"位置对应频率定位不稳定问题,本文提出了基于虚拟球面阵的噪声源定位识别方法.在声场重建理论逆问题的基础上研究了虚拟球面阵扩展方法,得到比原有球阵更大孔径的虚拟球阵列;将原始阵列与虚拟阵列组合成双层球面阵,在球谐域中采用"分阶-选择"和"声压-振速"2种联合处理;通过球谐函数展开波束形成算法验证以上虚拟球阵及其与实际球阵联合处理后的噪声源定位识别效果.仿真及试验结果表明:本文方法可有效地获得虚拟大孔径空心球阵列,虚拟阵列及其与实际球阵通过联合处理方式获得的虚拟双层球阵均能够有效提高球阵列的低频空间分辨率,同时也解决了原实际空心球阵列的"零点"问题,提高了噪声源定位识别精度.

    低频声源噪声源定位识别球面阵波束形成虚拟阵列扩展球谐函数

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    高温环境下水冷炉排的散热管道排布方式研究

    姜涛刘海洋张智
    370-378页
    查看更多>>摘要：为避免高热值垃圾焚烧时可能导致的炉排受热烧损现象,本文以某型号水冷炉排为研究对象,在管道截面相同的条件下,仿真研究了3种内部管道排布方式(折线型、波浪型、回型)在4种不同垃圾热值及4种不同冷却水流速条件下的散热性能.结果表明:折线型水冷炉排适用于垃圾热值变化范围小的垃圾焚烧炉,而波浪型水冷炉排适用于垃圾热值变化范围大的垃圾焚烧炉,对高温环境下强制水冷炉排的设计具有一定参考价值.

    高温高热值垃圾焚烧受热烧损水冷炉排管道排布散热性能城市生活垃圾

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    燃气轮机1.5级轴流压气机气动噪声预测

    卢华兵王正祥刘威肖友洪...
    379-385页
    查看更多>>摘要：针对多排叶片旋转机械气动声源的复杂性,本文研究了一种预测多排叶轮气动噪声的数值模拟方法.基于混合计算方法研究了燃气轮机1.5级压气机的气动噪声特性,采用剪切应力传输湍流模型对1.5级轴流压气机的三维非定常流场进行全通道计算并获得声源,基于变分形式的Lighthill声类比耦合声源信息预测了压气机噪声,并在压气机动态实验台开展了流场和噪声实验研究.结果表明:非定常压力脉动傅里叶变换后峰值主要出现在叶片通过频率及其谐波处,且压力幅值随着叶频阶数的升高而降低;前传噪声有明显的声学指向性,具有明显的偶极子特征,离散噪声包含可传播的高阶模态;数值仿真的结果与实验吻合较好,本文研究的数值计算方法对多排叶轮的气动噪声预测具有较高的精度.

    1.5级压气机气动噪声叶片通过频率数值模拟声类比理论声学噪声指向性频域分析声辐射

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    含内支承的弹性边界约束梁振动功率流研究

    赵雨皓杜敬涛刘杨周少伟...
    386-394页
    查看更多>>摘要：为了有效解决弯矩、剪力等动力学参量在支承处跳跃问题,本文建立弹性边界条件下含内部支承梁结构振动功率流分析模型,将梁结构在支承位置分割为子梁I-耦合弹簧-子梁II的形式.梁结构振动位移采用边界光滑傅里叶级数进行分段展开,根据能量原理建立考虑内支承刚度的任意边界约束梁结构系统拉格朗日函数,结合瑞利-里兹方法对模型求解获得系统特征方程.在此基础上,根据振动功率流理论计算结构振动系统功率流分布与振动响应特性.通过与传统方法、数值求解对比,对本文模型的正确性与可靠性给予验证.基于所建立模型,研究横向支承刚度、旋转约束刚度、内部支承位置等参数对任意弹性边界梁结构振动功率流、支承传递损失、系统总输出功率流的影响.本文模型解决了传统方法求解突变位置功率流的数值不稳定问题,且系统边界变化时无需对模型进行重建,具有高效、高精度等优点,为弹性边界条件内部支承梁结构振动功率流特性分析提供了有效手段.

    梁结构振动振动功率流内部支承弹性边界约束傅里叶级数振动特性能量法数值分析

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    锥-柱组合壳结构固有特性计算和优化设计

    曹银行柳贡民胡志
    395-401页
    查看更多>>摘要：为解决工程中常见的锥-柱组合壳结构固有特性的快速计算和优化设计问题,本文通过采用改进状态向量的方法简化了基于唐纳尔壳模型的圆柱壳和圆锥壳结构的传递矩阵推导过程,利用连接处的力和位移匹配条件,建立了锥-柱组合壳结构传递关系,进而对锥-柱组合结构的固有振动特性进行了计算,计算结果与有限元法吻合良好.最后采用基于遗传算法的锥-柱组合壳结构优化设计方法,为更加复杂的组合壳结构动力学特性分析和优化设计奠定了理论和方法基础.实践表明:改进状态向量和转换矩阵的引入能够简化圆柱壳和圆锥壳的振动计算传递矩阵推导过程.

    锥-柱组合壳唐纳尔壳模型改进状态向量力和位移匹配传递矩阵法遗传算法固有特性快速计算优化设计

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    基于特征线法模拟全尺寸临界流实验喷放特性

    何晓强高璞珍王建军
    402-409页
    查看更多>>摘要：为了获取冷却剂丧失事故喷放阶段热工水力参数峰值等关键数,本文使用一维两相流体动力学方程组对失水事故现象进行数值模拟研究.对于喷放物理过程中的强对流带来的非线性特性和耦合特性,使用特征线法对动量方程和能量方程解耦,进而实现控制方程组在瞬态下的离散求解.以Marviken临界流实验为例,同时使用基于特征线法的自编程序和系统分析程序RELAP5进行求解,通过数值模拟的结果和实验数据的对比验证了特征线法的有效性.此外还对喷管的几何尺寸、初始流体状态参数等对喷放特性的影响进行了计算,并给出了相应的变化规律.

    特征线法喷放质量流量峰值数值模拟喷管冷却剂丧失事故瞬态计算全尺寸

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