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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
哈尔滨工程大学学报

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

    国内外机器人关节测试技术研究现状及展望

    石照耀程慧明
    679-688页
    查看更多>>摘要：关节是机器人进行姿态控制的核心执行部件,其性能对整机性能有直接影响,对其测试和评价是提高关节性能的重要基础.本文从应用场景、工作原理、结构设计等方面对关节技术现状进行分析.归纳总结了关节的传动精度、响应参数、机械参数及电参数的测试原理及测试方法.从整体上分析关节测试设备现状,阐述了面向大型关节和小型关节的两类测试设备.对关节测试技术存在的难点做出分析和讨论,并对其未来的发展方向做了展望.

    机器人关节测试方法传动精度机械参数响应参数电参数测试设备

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    基于数据驱动的柔性立管骨架层多目标优化

    阎军张恒瑞李文博王心悦...
    689-697页
    查看更多>>摘要：骨架层是柔性立管的最内层结构,主要用于抵抗深水外压荷载.骨架层截面形状复杂,尺寸参数繁多,这种特殊截面对骨架层临界压溃载荷的准确评估和优化设计提出挑战.本文建立了骨架层有限元模型,开展了非线性屈曲分析,并对比有限元仿真结果与实验结果,误差仅为 6.93％.基于有限元仿真结果,建立了数据驱动的高精度代理模型预测骨架层临界压溃载荷,并对骨架层截面的关键参数进行灵敏度分析,发现厚度对骨架层临界压溃载荷起着决定性影响,贡献占比达 64.55％.以骨架层最大临界压溃载荷和最小质量为优化目标,采用多目标粒子群优化算法对骨架层截面关键参数进行多目标优化,得到帕累托最优解集.根据 3 组应用工况得到对应 3 组最优截面参数,优化截面的代理模型预测临界压溃载荷和有限元仿真临界压溃载荷误差均小于 3.00％,验证了预测结果的准确性.

    柔性立管骨架层临界压溃载荷非线性屈曲有限元模型数据驱动代理模型多目标优化

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    玻璃纤维增强复合材料筋与超高性能混凝土之间粘结-滑移本构模型

    薛文远胡翔薛伟辰
    698-707页
    查看更多>>摘要：为研究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋与超高性能混凝土(UHPC)之间的粘结性能,故基于相关文献中153 个拉拔试验和 42 个梁式试验的数据,系统分析了FRP筋直径、相对粘结长度、相对保护层厚度、超高性能混凝土抗压强度、FRP筋表面形态和试验方法对玻璃纤维增强复合材料筋粘结强度的影响规律,通过回归分析和区间预测提出了超高性能混凝土中玻璃纤维增强复合材料筋与粘结强度和锚固长度的计算公式.对比分析了已有FRP筋与普通混凝土之间的粘结-滑移本构模型,基于CMR模型提出了绕肋玻璃纤维增强复合材料筋与超高性能混凝土之间粘结-滑移本构模型的计算公式.上述公式计算结果与试验结果均吻合良好,并可为工程设计及后续研究提供依据.

    玻璃纤维增强复合材料筋超高性能混凝土粘结试验粘结强度锚固长度粘结-滑移本构模型

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    我国深海矿产资源开发核心技术研究现状与展望

    邹丽孙佳昭孙哲王静远...
    708-716页
    查看更多>>摘要：深海矿产资源储量巨大、品位高、种类丰富,世界各国都在加紧深海矿产资源开发关键核心技术攻关.面向深海矿产资源开发高挑战技术和高端装备需求,本文从深海探矿、深海采矿和海底环保等方面系统梳理了国内外深海矿产资源开发技术研究现状,总结归纳了我国深海矿产资源开发中存在的关键问题,并据此凝练出我国亟待着重解决的关键核心技术和未来深海采矿研究的机遇、挑战和新方向,最后提出发展建议和对策.研究表明:深海矿产资源开发应秉持绿色、智能、精准、高效协同、技术创新的发展理念,加强基础性科学研究的同时加快深海矿产资源开发关键核心技术联合攻关;面向深海资源开发的需求牵引和技术导向,大力推动深海资源开发相关配套技术产业的发展和科技创新成果的转化和应用,不断激发科技创新成果的内生动力,以期加快我国深海矿产资源开发的商业化进程.

    深海采矿核心技术精准勘探环境保护监测评估绿色智能高效协同技术创新

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    微纳米尺度薄膜/基底材料残余应力研究进展

    王月敏李新刚李垚豆书亮...
    717-723页
    查看更多>>摘要：残余应力是功能失效的主要原因,它可能导致薄膜形状发生重大变化,甚至产生分层、屈曲和裂纹.这不仅会破坏器件的结构完整性,而且直接影响到薄膜光学、电学、力学等物理性质,导致严重缩短使用寿命.为了研究薄膜特征参数与残余应力的关系,本文首先概述了微纳米尺度薄膜/基底体系中残余应力的机理模型及测试方法.然后,在单层膜领域,综述了沉积条件、薄膜厚度、工艺参数(溅射功率、工作压力、基底温度、退火状态)等因素对薄膜残余应力的影响;在多层膜领域,介绍了调制周期、缓冲层对薄膜残余应力分布的作用.最后展望了薄膜/基底体系残余应力研究的发展方向,指出应该从机理模型、应力分布规律以及探索功能材料的残余应力等方向开展研究.

    残余应力单层膜多层膜调制周期应力释放应力控制磁控溅射

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    螺旋桨对船舶操纵运动水动力影响的数值研究

    于子涵邹早建
    724-733,742页
    查看更多>>摘要：船-桨-舵相互作用是影响船舶操纵性能的重要因素之一.本文采用RANS方程求解方法并结合SST k-ω湍流模型,计及自由面兴波影响,螺旋桨用体积力法建模,数值模拟了带桨、舵的全附体集装箱船KCS船模的舵力试验、斜拖试验.为研究螺旋桨对操纵运动水动力的影响,分别对带螺旋桨和不带螺旋桨的船-舵系统进行计算,对比了船模水动力随漂角、舵角的变化情况.研究结果表明:带螺旋桨的船-舵系统的水动力和力矩对舵角的变化更加敏感;螺旋桨的运转主要增大了船艉部的横向力;在舵力试验和带舵角的斜拖试验中,螺旋桨对横向力、转艏力矩有显著的影响.

    船-桨-舵相互作用全附体KCS船模舵力试验斜拖试验RANS方法SSTk-ω湍流模型体积力模型

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    基于响应面并行子空间设计的载人潜水器优化

    刘峰王萌田震屠超华...
    734-742页
    查看更多>>摘要：为提高载人潜水器的设计效率和综合性能,确定了一型载人潜水器的设计参数,分析了学科与学科、学科与系统之间的关系,完成了基于多学科设计优化思想的载人潜水器学科分解,建立了载人潜水器结构设计矩阵.利用响应面模型建立了艇型与推进、结构等学科的学科分析模型,利用公式建立了其他学科及系统层分析模型.以艇重为目标函数,分别建立了基于响应面并行子空间设计和基于并行子空间优化的载人潜水器优化框架,可实现优化过程中的近似模型更新,以提高求解效率及精度.利用上述 2 个框架进行了优化求解,结果表明:相比初始方案,并行子空间设计并行子空间设计减重为 7.822％、并行子空间优化减重为 7.311％,但并行子空间设计在计算精度、求解效率和最优解获取的概率等方面更具有优势.

    载人潜水器多学科设计优化结构设计矩阵学科分解响应面模型学科分析模型并行子空间设计优化框架

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    循环水槽动力段壁面振动的影响因素分析

    陈崇格宁小深李福庚马嘉辰...
    743-749页
    查看更多>>摘要：在已知循环水槽动力段壁面振动主要是径向振动的情况下,为了研究影响其振动规律的影响因素,本文建立了叶轮旋转状态时的循环水槽动力段流场与壁面相互作用的数值计算模型.用滑移网格实现叶轮的旋转运动,并分别用剪切应传输(shear-stress transport,SST)模型和有限固体模型进行流场区域叶轮水动力和固体区域应力的计算,同时考虑流体区域和固体区域的变形,分别求解流体和固体控制方程,通过流体-固体交界面传递计算数据实现双向流固耦合计算.结果表明:增加叶轮叶数可以显著地降低壁面的振动,且壁面区域的固有频率对振动的影响很小,叶频对对壁面振动大小起决定性作用.

    循环水槽叶轮壁面振动分离涡有限固体模型双向流固耦合固有频率叶频

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    多操纵面气垫船的极区运动特性与控制方法研究

    刘瑞琦李新飞韩端锋贾定睿...
    750-759页
    查看更多>>摘要：为了研究极区气垫船在敷雪冰层上运动特性和多操纵面协调控制方法,本文建立了一种极区气垫船的冰面运动学模型,分析了极区运动特点和操纵难点,提出了一种多操纵面气垫船的极区运动控制体系结构,可实现空气桨、空气舵和矢量喷管等 6 个操纵面的协调分配控制.仿真结果表明:极区气垫船在侧风条件下操纵极易发生侧滑和甩尾,本方法可有效解决气垫船极区操纵过程中的航向稳定控制问题,并利用矢量喷管较好地抑制了危险的侧滑运动,分析得到了极区操纵的抗侧风能力曲线,为气垫船在极区的运动控制技术和安全控制策略的研究提供了一种有效与可行解决方法.

    极区气垫船多操纵面运动学模型冰面摩擦阻力路径跟踪侧滑运动航向控制

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    波浪反射系数计算方法的性能分析

    张茴栋张德康张勇谋史宏达...
    760-766页
    查看更多>>摘要：由于噪声和非线性等因素的干扰,波浪场中波浪反射系数的计算精度会受到不同程度的影响,为了在复杂海况中准确地计算反射系数,需要对各算法的精确度和稳定性进行系统研究和分析.本文将噪声项和非线性成分叠加到简谐波中合成符合实际情况的规则波和不规则波;运用各种算法对不同预设反射率的波况进行计算并比较其性能参数;将各方法进一步应用于物理波浪水槽反射系数的计算,再次验证各算法的性能.通过对比最优间距下的计算结果发现,在规则波中,Mansard三点法、Goda两点法和传递函数法性能优于其他算法;在不规则波中,Go-da两点法计算频率范围受限,传递函数法分离反射波误差较大,Mansard三点法性能表现最优.本文的研究可为不同波况下反射系数的计算提供理论参考,在模型试验及工程应用中具有一定的实践指导意义.

    波浪场反射系数频域方法时域方法模型试验性能分析规则波不规则波

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