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应用科技
哈尔滨工程大学
应用科技

哈尔滨工程大学

朱齐丹

双月刊

1009-671X

heuyykj@126.com

0451-82534001

150001

哈尔滨市南通大街145号1号楼

应用科技/Journal Applied Science and TechnologyCSTPCD
查看更多>>《应用科技》创刊于1974年，是工业和信息化部主管、哈尔滨工程大学主办的学术期刊，国内外公开发行,双月刊(国际标准连续出版物号ISSN 1009-671X，国内标准连续出版物号CN 23-1191/U)，邮发代号14-160。 该刊集科学性、前沿性、实用性于一体，以高等院校、科研院所的研究人员为读者对象。该刊依托高校办刊的优势，针对高校科研项目多、科技成果密集的特点，刊发大量的高水平、实用性强的科技论文。主要辟有现代电子技术、计算机技术与应用、自动化技术、机电工程、材料与化学等栏目，为科学研究与实际应用相结合找到了最佳契合点，搭建了科技成果转化的优质平台。该刊以最快的速度追踪高校科研成果，及时反映各学科领域发展动态，迅速向社会传递科技信息，取得了良好的社会效益。
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    循环荷载下四筒导管架基础抗弯承载特性试验研究

    陈立张浦阳
    1-6页
    查看更多>>摘要：海上风电基础在 25a服役期内会面临千万次的周期性荷载,为了研究循环荷载对四筒导管架基础抗弯极限承载力的影响,在砂土地基中开展了物理模型试验,介绍了四筒吸力式导管架筒型基础,并对砂土地基进行制备测试,系统分析了循环荷载幅值比、3 种不同的变幅加载方式对循环后单向极限承载力的影响,并对循环累积转角进行分析.同时将抗弯承载力与上述变量变化的关系进行了函数拟合.结果表明:循环荷载幅值比和抗弯承载力近似呈正比增长,筒周塑性变形区域的增大会导致循环累积转角呈现非线性增加.无论是增序还是减序方式的加载变幅值循环加载试验,对于超过 8 万次的长期循环作用来说,海上风力机的抗弯极限承载力的变化并不明显.

    海上风电抗弯承载力循环荷载变幅值荷载累积转角塑性变形静载试验多向循环加载

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    基于数字孪生的船舶制造车间管理系统

    肖嘉豪富威刘鑫宇徐鹏...
    7-14页
    查看更多>>摘要：为了满足对船舶制造车间中各类制造资源的管控的需要,开发了一套基于数字孪生的船舶制造车间管理系统,以动态可视化形式管控车间中设备、人员、物料、生产计划等关键要素,实现了基于消息队列遥测传输协议(message queuing telemetry transport,MQTT)的设备实时信息展示,以及基于超宽带(ultra wide band,UWB)的车间人员动态定位管理.以车间中的人员定位及焊机状态管理为实例验证了本系统的可行性.实验结果表明本系统在实现车间关键要素的管控中是可行的.

    数字孪生船舶制造管理系统人员定位物联网Unity3DMQTT协议超宽带

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    基于深度神经网络的船舶系泊受灾预报研究

    张庆丰陈明麻云平李楷...
    15-22页
    查看更多>>摘要：为避免船舶系泊于码头时遭受恶劣海况而发生的缆绳断裂等问题,通过深度神经网络建立了系泊受灾预测模型,来快速获得系泊船舶所有系泊缆绳的受力.模型输入特征数量为 11 个,涵盖风、浪、流、涌、船舶吃水及船舶系泊方式等基本参数,输出特征为系泊系统中所有缆绳的受力.对模型的测试结果表明,相比于径向基神经网络,模型具有较高的预测精度,每组测试工况下的平均相对误差不超过 10%.可将该模型用于在恶劣海况来临前对系泊系统的安全评估和风险分析,有助于相关人员及时采取应对措施,从而保证系泊系统的稳定性与可靠性.

    码头系泊缆绳受力非线性回归预测深度神经网络批正则化K折交叉验证径向基神经网络安全评估

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    对转式全回转舵桨的模型试验与数值模拟

    刘振华薛振宇张燕
    23-28,49页
    查看更多>>摘要：为了探究对转式全回转舵桨(contra-rotating propellers,CRP)的敞水性能,开展了对转式全回转舵桨的模型试验与数值模拟.桨模和实桨因存在尺寸和雷诺数的差异,会造成流场特性的变化,而且对转式全回转舵桨的下壳体对于流场有干扰作用,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法,对对转式全回转舵桨的敞水性能进行实尺度和模型尺度的模拟分析,分析结果与试验值吻合良好,验证了算法的合理性.尺度效应主要体现在后桨性能与下壳体阻力的差异上,模型尺度立柱尾缘的流动分离显著,影响后桨的敞水性能,后桨的流场应考虑尺度效应,常规的尺度修正忽略了尺度效应对后桨的影响.

    对转式全回转舵桨模型试验计算流体力学敞水性能实尺度模型尺度尺度效应流动分离

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    可移动自升式井口平台的桩靴疲劳寿命分析

    李行陈第一周崇尧蒋颐...
    29-35页
    查看更多>>摘要：针对可移动自升式井口平台(WZ12-8E WHPA)中桩靴的结构型式,考虑了波浪、洋流、土壤特性和腐蚀等综合环境,计算和预测其在 8 个不同浪向海况下的结构应力和疲劳寿命.首先采用Longuet-Higgins模型将随机波谱转化为规则波谱,并借助SACS软件展开整体分析,获得桩腿截断处的剪力、弯矩和轴向力传递函数.之后借助ABAQUS对桩靴模型开展局部详细受力分析.以计算应力结果为循环幅值,以年统计波数为循环次数,采用Miner累计损伤准则进行损伤评估,最终获得桩靴的疲劳寿命.并对比了美国船级社和挪威船级社两种规范中的S-N曲线对评估其疲劳寿命的差异,为评估和预测桩靴的疲劳寿命提供可借鉴的计算方法.

    桩靴随机波谱损伤准则疲劳寿命S-N曲线循环幅值不同浪向结构应力

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    值班级当量比对同轴分级模型燃烧室燃烧特性影响

    王海洋赵铁铮刘潇
    36-43页
    查看更多>>摘要：采用数值模拟方法对同轴分级模型燃烧室进行研究,探究值班级当量比变化对燃烧室内燃料掺混与燃烧特性的影响规律.本文研究了燃烧室内速度、温度与中间产物组分分布的变化情况,重点分析了不同值班级当量比下燃烧室性能及排放参数的变化规律.结果表明随着值班级当量比的增加,燃烧室头部位置燃料与空气的掺混效果恶化,旋流器出口燃料当量比明显增加.值班级当量比增加时,高温区面积与峰值温度增加,NOx排放明显升高.值班级当量比由 0 增加至1时,燃烧室出口的NOx排放量增加了近 6 倍,NOx排放量呈现指数增加.值班级当量比的变化对燃烧效率、压力损失与CO排放影响较小,不同值班级当量比下燃烧效率在 99.94%以上,压力损失为 2%,燃烧室出口CO排放量为 8×10-6.

    船用燃气轮机同轴分级燃烧室值班级NOx排放CO排放数值模拟部分预混燃烧

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    船舶低速机故障预测与健康管理技术研究及应用

    李业鹏祖象欢杨传雷孙蕾...
    44-49页
    查看更多>>摘要：为了提高船舶低速机运行的稳定性和可靠性以及船舶航行安全性,构建了船舶低速机故障预测与健康管理系统,利用GT-POWER软件搭建了低速机仿真模型数据库,提出了基于性能仿真、油液分析以及振动分析相融合的故障诊断方法.以此为基础,成功研制出船舶低速机故障预测与健康管理系统并完成台架试验,自主设计和开发的系统样机及客户端已成功应用于某 6.2×104 t多功能纸浆船,安全稳定运行超过 6000 h,完成了相关实船验证,实现了对船舶主机的全生命周期管理,该系统为智能船舶的安全运维开辟了新的方向,对智能船舶的建设具有积极的推动和引导意义.

    低速机故障预测与健康管理故障诊断GT-POWER性能仿真振动分析油液分析智能船舶

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    多点分布式导向台燃烧室结构优化模拟研究

    雷传宇隆武强张恒肖鸽...
    50-59页
    查看更多>>摘要：为了改善柴油机燃烧室内燃油喷雾撞壁和混合气形成情况,提出一种直喷式柴油机多点分布式导向台燃烧室.将这种新燃烧室结构参数化,对 7 个设计变量进行多参数协同优化.以一台 230 mm缸径的中速船用柴油机为基础模拟缸内工作过程,采用拉丁超立方取样的方法从设计空间得到 600 个样本点,根据模拟结果分析各设计参数对发动机性能的影响,根据不同的优化目标得到 3 种新燃烧室结构.仿真结果表明:在 75%负荷工况下与原机ω型燃烧室相比,Ⅰ型燃烧室的指示油耗率(indicated specific fuel consumption,ISFC)降低 1.83%,烟粒(soot)排放量降低 86.83%;Ⅱ型燃烧室的ISFC降低 0.97%,NOx排放量降低 7.44%,soot排放量降低 68.26%;Ⅲ型燃烧室的INOx和soot排放量分别降低 10.52%和58.08%,ISFC基本不变.

    柴油机燃烧室参数优化燃烧排放结构优化拉丁超立方取样指示油耗

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    考虑流固耦合影响的柴油机油底壳模态及振动响应数值分析

    倪龑翟黎明韩旭东梁福祥...
    60-64页
    查看更多>>摘要：油底壳是发动机的典型薄壁件,工作时不断承受动态载荷激励,其模态振型和振动响应对整机的可靠性和噪声、振动与声振粗糙度(noise vibration harshness,NVH)有着重要影响.本文以某柴油机拼接焊油底壳为对象,对其湿模态及振动响应进行了数值分析.首先,采用有限元法进行了自由状态下的干模态分析,并实测验证了数值模型的精度.然后,采用流固耦合的方法计算了湿状态油底壳模态,分析了实际工作时润滑油对结构特性的影响.最后,基于实测的螺栓振动进行了油底壳强迫振动响应分析计算,并通过振动测试验证了计算的准确性.测试结果表明,上述数值分析方法可以预测油底壳的工作状态下的振动特性,指导发动机的可靠性和NVH优化设计.

    柴油机油底壳流固耦合模态分析强迫振动有限元干模态湿模态

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    基于多尺度特征融合的水下细粒度目标识别方法

    周欢张陈卓吴沛然王兴梅...
    65-71,134页
    查看更多>>摘要：复杂水下环境和光照条件给水下细粒度目标识别带来严峻挑战.本文在光学传感器数据和红外传感器数据的基础上,采用多模态信息融合技术提出基于多尺度特征融合的水下目标识别方法.首先,在 3 个尺度下分别融合水下目标多模态特征,为了减小水下多模态特征的信息丢失,对低级多模态特征进行融合以获取目标边缘细节信息,考虑水下复杂环境导致目标间的较大差异,融合中级多模态特征以获取提高特征表达能力和准确性,为了利用丰富的语义信息,引入协同注意力机制对高级多模态特征的像素级相关性进行建模,提取细粒度的水下目标类别信息.其次,在解码器中将不同尺度下融合后的特征表示逐步上采样以提高特征的空间信息,并与同尺度特征表示进行相加融合,进一步增强特征表达的准确性和稳定性.最终,将特征表示与标签特征图进行比较,获得像素级的分类结果,完成水下细粒度目标识别任务.通过单模态和多模态水下数据的实验结果对比分析,验证本文提出的方法在水下目标识别任务上取得了更优的识别性能.

    水下图像目标识别光学图像红外图像多模态多尺度特征融合像素级

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