期刊,哈尔滨工程大学学报 2024年卷7期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

哈尔滨工程大学学报

哈尔滨工程大学

主办单位：哈尔滨工程大学

主　　编：杨士莪

出版周期：月刊

国际刊号：1006-7043

电子邮箱：xuebao@hrbeu.edu.cn

电　　话：0451-82519357；82534001

邮政编码：150001

地　　址：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

台风-浪-流耦合作用超大浮体水弹性响应分析方法

柯世堂朱庭瑞李文杰陈静...

1231-1241页

查看更多>>摘要：海上机场超大浮体结构在台风等极端海洋环境下的动态响应准确预测是保障其安全性能的关键前提，其难点在于准确构建中/小尺度复杂流场与浮体结构的流固耦合计算模型。本文提出了一种基于中/小尺度嵌套的海上机场超大浮体水弹性响应分析方法，二次开发实现了台风-浪-流耦合模拟，分析了超强台风"莫兰蒂"途经海上机场超大浮体全过程台风-浪-流时空演变规律;采用中/小尺度流场嵌套技术计算水动力和气动力，代入结构动力学方程进行双向迭代解耦求解;通过算例分析了台风-浪-流耦合作用下浮体结构水弹性响应及影响机制。研究表明:本文提出的方法能够有效地预测此类极端环境下超大浮体结构水弹性响应。

关键词：

台风台风-浪-流耦合中/小尺度模拟海上机场超大浮体水弹性分析方法流固耦合

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舰艇睡眠舱布局复合优化设计方法

王瑶陈登凯孙意为谢凝...

1242-1250页

查看更多>>摘要：针对舰艇上艇员特殊工作需求的睡眠休息环境改善问题，优化舰艇睡眠舱内布局以提升舒适性至关重要。本文提出了应用于舰艇的小型独立式睡眠舱，并基于舰艇睡眠舱室布局原则，提出了关联图布局法与人机工效仿真法结合的复合优化设计方法。获取舰艇睡眠舱布局功能聚焦方案，进行布局划分，建立布局模型及仿真环境。明确舱内交互目标，并利用 2 种基础布局模型，在考虑多种交互姿态的情况下进行 5 种工效指标的仿真评估。通过数据分析实现最终布局求解。研究结果表明:该方法生成方案 2 与理想解最为接近，因此，选定该方案为最优方案。所提出的方法为小型空间布局提供了设计思路，实现了面向艇员睡眠环境改善的方式，完成了功能需求复杂多样的小型空间内部布局的优化。

关键词：

工业设计舰艇艇员独立睡眠舱睡眠环境布局优化交互姿态人机工效指标分析

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海洋核动力平台定位系统多体动力学模型试验验证

郭冲冲武文华吴国东罗起航...

1251-1257页

查看更多>>摘要：为验证海洋核动力平台定位系统多体动力学模型的合理性，从而提高该平台长期系泊的可靠性，本文采用多体动力学方法与缩比模型试验方法，对核动力平台定位系统进行建模与验证。基于定位系统多铰连接的拓扑结构，结合多刚体动力学理论，建立了定位系统的多体动力学仿真模型。搭建了定位系统 1∶9缩比模型试验平台，并选取 2 种典型工况进行验证。研究结果表明:定位系统多体动力学模型计算的系泊腿受力与实验结果符合良好，平均误差在 2%以内。算例分析发现，系泊腿受力循环次数主要集中在低幅值高均值区域。本文模型试验验证了所提出的定位系统多体动力学模型的可行性与正确性，能够为定位系统系泊能力的评估提供参考和借鉴。

关键词：

海洋核动力平台定位系统多铰连接多体动力学约束反力模型试验六自由度平台系泊能力

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"21世纪海上丝绸之路":海上风能的宏观与微观等级区划

郑崇伟

1258-1265页

查看更多>>摘要：以风能宏观战略布局、微观精准选址对合理资源等级区划的迫切需求为牵引，本文采用Delphi法，充分考虑资源特征、环境风险、成本效益，对"21 世纪海上丝绸之路"("海上丝路")及关键海域的风能展开了常规需求、商业开发、应急供电、用电量巨大几种情景下的宏观和微观等级区划。研究结果表明:从"海上丝路"的风能宏观等级区划来看，大部分区域的风能属于较丰富区和丰富区(风能等级期望值大于 0。5)，索马里近海、马纳尔湾、斯里兰卡东南近海、南海大风区为风能等级的相对大值中心。从斯里兰卡海域的风能微观等级区划来看，相对富集区分布于斯里兰卡和印度半岛之间的海峡、斯里兰卡东南部近海(风能等级期望值在 0。7 以上);贫乏区为印度半岛东西海岸、斯里兰卡东部近海和西南部近海。

关键词：

21世纪海上丝绸之路斯里兰卡风能等级区划资源特征环境风险成本效益战略布局精准选址

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基于Kriging模型的船舶主机隔离系统抗冲击优化

王茀凡赵华讯王爽郭君...

1266-1272页

查看更多>>摘要：为了提高系统的抗冲击性能和优化效率，本文以限位隔离系统的刚度阻尼等 7 个参数为设计变量，以系统冲击响应中的相对位移响应和绝对加速度响最大峰值为响应值建立Kriging代理模型。通过NSGA-II多目标优化算法对构建的代理模型进行多目标优化，优化目标为相对位移响应和绝对加速度响最大峰值两者和的最小值。与初始方案相比，优化后系统相对位移响应降低了 27。139%，绝对加速度响应降低了 37。846%。结果表明:建立的代理模型对隔离系统的冲击响应有较精确的预报作用，优化后船舶主机隔离系统的抗冲击得到明显提高。

关键词：

船舶主机隔离系统多目标优化Kriging代理模型冲击响应试验设计最优拉丁方NSGA-Ⅱ算法

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基于非负矩阵分解的双曲调频信号目标回波增强

崔小斌李淑秋李宇李子高...

1273-1279页

查看更多>>摘要：双曲调频信号是主动声呐中常用的多普勒不敏感信号。在实际使用中，由于信道变化和混响影响，目标回波较弱。针对水下航行器主动声呐探测性能下降问题，本文提出基于非负矩阵分解的双曲调频信号目标回波增强方法。该方法对目标回波和干扰信号的基矩阵分别定义，将发射信号的时频图作为目标回波的频率信息矩阵，对目标回波的时间信息矩阵做出约束，迭代处理完成目标回波的增强，获得较高增益的匹配回波检测结果。数值仿真和海上试验结果表明:本文方法与传统匹配滤波方法相比，其峰均比值提高了 2dB以上，提高了回波检测结果。

关键词：

主动声呐水下探测混响噪声非负矩阵分解双曲调频信号回波增强目标检测

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北极双声道波导声传播特性分析

李卿基韩笑曹然魏泽勋...

1280-1287页

查看更多>>摘要：北极波弗特海域下特殊的双声道声速结构对水下声传播产生深刻影响，本文利用第 9 次北极科学考察数据，研究了双声道波导的声传播特性，分析了波弗特声道显著声捕获能力的机理。研究发现:当声源频率足够高时，一些模态会被捕获在波弗特声道中，这些被捕获模态将不受海冰或海床影响，能量损失较小。当声源位于声道内时，激发出的被捕获模态使得声波能够远距离传播。另外，这些被捕获模态的声学特性仅与波弗特声道内的声速变化有关，在声场中传播较为稳定，能够形成稳定的干涉结构。

关键词：

北极波弗特透镜声传播模态传播损失相速度群速度干涉结构

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巡航状态下泵喷推进潜艇流场与声场特性研究

郭荣李舟睿张人会王乾年...

1288-1296页

查看更多>>摘要：为研究巡航状态下泵喷推进潜艇流场和声场的分布规律，本文基于分离涡模拟湍流模型进行全流域非定常数值计算，运用声学有限元方法预测流动诱导噪声。试验研究在循环水槽试验台进行，采用水听器和推力采集系统测试噪声和推力信息。结果表明:外流场对喷流流场的影响随航速的增加而减弱，泵喷内部存在流道堵塞现象;叶轮噪声为最主要的流体动力噪声源，其频谱特性与压力脉动的频谱特性相似;过流壁面噪声声压级在子午面呈偶极子分布，而喷流噪声在弧矢面分布有一定的均匀性，在子午面上沿喷流方向存在极大值。研究揭示了巡航状态下泵喷内部的复杂流动过程和各类流动诱导噪声分布规律，为高效低噪的泵喷推进器设计和性能优化提供了一定的理论基础和技术支持。

关键词：

泵喷推进潜艇流场特性声场特性巡航状态喷流声学有限元

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船舶撞击下弧形钢闸门的动力分析

张中昊单立博汪可欣吴谦...

1297-1304页

查看更多>>摘要：针对撞击过程中闸门损伤的瞬时多变性等问题，本文采用有限元法模拟船舶撞击弧形钢闸门。利用AN-SYS建立船与闸门的接触模型，采用LS-DYNA3D进行有限元仿真分析。研究了不同速度和船舶质量的船舶撞击力，不同工况下闸门的位移、等效应力和等效塑性应变以及撞击过程中的能量特征曲线。根据闸门受力特点布置压杆，研究其对支臂的保护作用。计算结果表明:支臂和面板是受到闸门结构安全防护的重点部件，在支臂的分叉点与纵梁翼缘上均匀布置压杆，能够吸收撞击动能，减少闸门损伤。仿真模拟结果展现了船舶与弧形钢闸门碰撞全过程，为闸门的设计和制作提供了真实可靠的数据，也对现有闸门的加固提供了参考。

关键词：

弧形钢闸门有限元法撞击力位移应力弹塑性能量压杆

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粒子分离器结构优化对吞雨性能改进研究

杨群杰林阿强王家友马佳乐...

1305-1313页

查看更多>>摘要：本文采用欧拉-拉格朗日多相流粒子追踪模型对某型涡轴发动机粒子分离器进行了数值模拟，利用正交试验设计的原理进行试验并完成了对粒子分离器结构的优化，研究并揭示了粒子分离器结构参数对其分离效果和吞雨性能的影响规律。结果表明:在干工况条件下，与原型相比，优化后的模型扫气比降低 4。3%，总压损失系数降低0。03%;在吞雨工况下，相比于原型，优化后的模型扫气比降低 0。97%，总压损失系数降低 0。039%，分离效率提高5。5%。本次结构优化基本达到了粒子分离器低总压损失高分离效率的优化要求，并且对粒子分离器吞雨性能有较大的提升。

关键词：

涡轴发动机粒子分离器正交试验设计优化设计吞雨扫气比总压损失系数分离效率

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