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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

    孤立波作用下振荡水柱波能转换装置的越浪研究

    牟迪王荣泉宁德志陈丽芬...
    1527-1533页
    查看更多>>摘要：为研究海啸等浅水大波与振荡水柱波浪能转换装置(OWC-WEC)作用时的越浪现象,本文利用开源软件OpenFOAM,并采用孤立波作为输入波形进行数值模拟研究.该模型求解守恒型 N-S 方程,其中孤立波采用waves2Foam造波模块进行数值造波,通过对比数值模拟结果与模型实验结果验证该数值模型的有效性.研究发现:用以往基于防波堤模型得到的经验公式不能准确预测浅水波与振荡水柱波浪能转换装置的越浪量、越浪厚度等物理量,数值模拟结果与经验公式趋势保持一致,但经验公式预测的结果明显偏大.越浪流在顶板上方主要以匀速传播,传播速度随相对波高增大而增大.发生越浪现象的同时,出现了顶板砰击现象,砰击压强随相对波高的增高而降低并且砰击点随之逐渐向后移动.本文以期为岸式或集成于防波堤的振荡水柱波浪能转换装置的设计提供参考.

    海啸波浪能振荡水柱波浪能转换装置OpenFOAM孤立波越浪量越浪厚度砰击

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    随机波列中极端波浪波形和波高分布的数值试验研究

    夏维达马玉祥董国海
    1534-1541页
    查看更多>>摘要：极端波浪对近岸和海洋结构物存在着极大威胁,结构物的设计必然需要考虑极端波浪的影响,因此对波浪波高分布和极端波浪波形的研究对工程设计有重要的意义.为了能够准确地预测各种海况下波浪的分布和结构物的响应,本文在二维数值非线性波浪水槽中模拟了有限水深中随机波浪的传播过程产生的极端波浪,分析了谱参数对极端波浪波形的影响,并对比随机波浪的波高和波峰分布与理论分布.Tromans提出的新波模型从概率角度给出了极端波浪最有可能波形.结果表明:三阶新波模型能够较好地描述极端波浪的波形;但是在波陡较大时,实际波浪更为陡峭,并且具有明显的高波峰浅波谷的特点,新波模型的误差增大.MER分布和三阶Tayfun分布在极端波高范围内能够较好地吻合实际波高分布,而二阶Tayfun分布和Forristall分布仅适用于波陡较小情况的极端波出现概率预测.

    极端波浪平均波形新波模型数值模拟波高分布高阶谱模型随机波浪非线性波浪

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    基于特征模式分解的水声目标特征提取方法

    李紫鹏纪永强郭兵勇杨坤德...
    1542-1548页
    查看更多>>摘要：针对复杂水声环境下的水声目标分类与辨识难题,本文提出了一种水声目标微弱特征提取方法.该方法以特征模式分解为基础,使用相关峭度作为优化目标优选分解参数,实现原始水声信号的最优分解;并根据子信号的相似性进行模式融合以增强特征表达,最终实现复杂水声环境下的水声目标准确识别.海上试验表明:基于该方法的水声目标识别准确率达到 90.1%,相较于传统方法平均提升 12.5%.

    水声目标辐射噪声特征模式分解经验模式分解变分模式分解相关峭度参数优化模式融合

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    基于能量有限元法的耦合层合梁振动分析

    陈校锋朱翔李天匀陈梅英...
    1549-1556页
    查看更多>>摘要：为了克服有限元法和统计能量法在中高频段振动分析的不足,本文采用能量有限元法开展了复合材料层合梁的中高频振动分析.基于一阶剪切变形理论,推导了复合材料层合梁的时间平均和空间平均的能量密度和功率,建立结构的能量密度控制方程.根据功率流的连续性建立耦合节点处的连接矩阵,得到总体能量有限元方程.利用有限元方法求解得到对称层合梁的能量密度分布.与波传播法的对比验证了本文耦合层合梁能量有限元模型的准确性.采用Timoshenko梁模型和Euler梁模型计算不同细长比的层合梁的振动,发现转动惯量和剪切变形效应会对较高频段下的振动响应产生显著的影响.耦合角度的增大会增强不同波形之间的转换.能量有限元法适用于传播波波长小于结构尺寸的频段.

    层合梁能量有限元法能量密度一阶剪切变形功率传输系数

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    聚偏氟乙烯叉指的多波段瑞利波水下传播特性

    丁忠军冯志亮孟德健李洪宇...
    1557-1562页
    查看更多>>摘要：针对深海装备存在结构损伤实时监测困难的问题,本文设计了柔性电路板制作的以聚偏氟乙烯(PVDF)为基底的叉指换能器,并展开叉指换能器的多波段瑞利波水下传播特性的研究.通过COMSOL软件研究叉指换能器在水下传播瑞利波的特性,同时分析叉指换能器激励瑞利波的强度与激励周期的关系.设计微伏级OP37 放大电路对 2 mm和 4 mm波长的柔性PCB叉指换能器进行实验验证.实验与仿真结果表明:仿真与实验结果的最大误差为 8.4%,水下环境会极大地限制叉指换能器激励瑞利波的距离,但传播距离会随着波长的增加而增加,且通过瑞利波和水声声波的速度差解决叉指换能器激励的水声干扰的问题.

    深海装备瑞利波无损探伤叉指换能器(IDT)柔性电路板薄膜传感器数值仿真实时监测

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    一种可变形机翼的变形策略及其协同控制

    邓孝伟李晓磊向治桦张贤相...
    1563-1570页
    查看更多>>摘要：针对可变形机翼的变形及其协同控制问题,本文提出了一种保证变形翼面光滑且便于实施控制的变翼型策略,设计了一种基于交叉耦合的分布式同步控制器,很好地解决了翼型变形过程中的同步问题.通过计算流体力学仿真方法,分析了变翼型对气动参数的影响特性,以及变翼型对变形装置负载的影响.本文建立了翼型变形系统的动力学模型,提出了一种交叉耦合同步偏差生成方法,利用同步偏差表征同步性能,设计了分布式同步控制器使同步偏差收敛到零,在实现翼型变形的同时保证变形同步.通过数值仿真验证了该协同控制方法的有效性和稳定性.相比于并行控制方法,本方法的同步性能和稳态性能均有显著提升.

    可变形机翼变翼型机翼变形策略协同控制交叉耦合控制误差加权矩阵计算流体力学仿真负载估计

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    调谐负刚度阻尼器的H2优化及减震性能评估

    郜辉邢晨曦王浩梁瑞军...
    1571-1578页
    查看更多>>摘要：为进一步阐明调谐负刚度阻尼器(tuned negative stiffness damper,TNSD)对结构减震控制的优势,本文开展了TNSD对单自由度结构减震控制的H2 优化设计,并研究了TNSD的减震增效作用与减震机理.首先,基于单自由度结构-TNSD耦合系统的H2 性能指标,推导了TNSD最优负刚度系数和最优阻尼系数的设计公式;然后,研究了TNSD的刚度特性和阻尼特性、TNSD对结构的阻尼增效作用、TNSD-结构耦合系统的耗能特点,阐明了TNSD的减震增效机理;最后,开展了TNSD对结构减震控制的地震响应分析.结果表明:TNSD可进一步提升负刚度阻尼器对结构的减震效果,其调谐弹簧可以放大TNSD内部阻尼元件的位移和TNSD等效阻尼系数,提升了TNSD的耗能效率和结构的等效阻尼比.

    负刚度调谐负刚度阻尼器H2优化单自由度结构减振机理阻尼增效耗能特征减震性能提升

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    基于气动激励特征的压气机叶片高周疲劳分析

    位景山郑群闫巍李赫飞...
    1579-1589页
    查看更多>>摘要：针对动静干涉条件下压气机叶片在离心载荷与气动载荷耦合作用下的疲劳强度问题,本文开展了最高效率和近失速工况下叶片表面非定常气动激励的时域和频域特征研究,提出了气动激励引发叶片耦合振动的疲劳寿命预测方法.结果表明:非定常气动激励引起叶片一阶耦合振动和近失速时多阶高倍频诱导叶片在工作转速裕度内产生高阶谐振.近失速时比最高效率点应力增加 2.3%,疲劳寿命降低 11.1%,易造成叶片前缘叶根疲劳断裂.研究结果表明:工程设计应采用双向流固耦合方法进行叶片强度校核,以提高压气机的安全性和可靠性.

    动静干涉流固耦合气动激励时频特征叶片振动高周疲劳

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    海洋条件下小型堆稳压器液位智能预测研究

    魏天一张彪李东阳谭思超...
    1590-1596页
    查看更多>>摘要：浮动核电站的稳压器等设备受海洋条件影响发生空间位置变化并产生液面晃荡,导致现有压差测量方法不能反映容器内真实液位且易造成信号误触发.为研究海洋条件下稳压器的压差波动规律,优化液位测量方案,本文开展摇摆条件下稳压器液位测量实验;基于实验数据使用麻雀搜索算法优化极限学习机模型,构造了一种液位信号与摇摆角度、摇摆角速度、重力方向加速度、以及空间测点位置等海洋条件之间的回归预测模型.结果表明:本文所提出的麻雀搜索算法优化极限学习机预测模型具有速度快和精度高等优点,预测结果与实验数据在多种典型场景下均吻合良好,可为浮动核电站液位遥测及人工智能技术应用提供参考.

    小型堆浮动核电站稳压器液位预测海洋条件极限学习机麻雀搜索算法

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    处理板状双重非均匀性系统的方法研究

    李佩军郝琛周晓宇张智刚...
    1597-1604页
    查看更多>>摘要：针对弥散颗粒空间自屏效应产生的双重非均匀性,需对处理板状双重非均匀性系统的方法进行研究.本文通过对给定算例的计算,研究了 DRAGON程序的 Hebert和 Sanchez-Pomraning双重非均匀性模型、环形RPT方法、IRPT方法和杂交RPT方法、基于颗粒直径的反应性等效物理转换(DRPT)方法处理板状双重非均匀性系统的能力,并与弥散模型参考值进行对比,结果表明:使用 DRAGON程序的 Hebert和 Sanchez-Pomraning双重非均匀性模型可能会带来较大的计算误差,具有一定的局限性;IRPT方法和杂交 RPT方法在燃耗计算过程中也存在一定的计算偏差;但是,本文提出的基于颗粒直径的反应性物理等效转换方法对于板状非均匀性系统的处理具有良好的计算精度,其操作简单、效果更好且适用范围广.

    弥散颗粒空间自屏双重非均匀性板状系统DRAGONIRPT方法杂交RPT方法DRPT方法

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