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哈尔滨工程大学学报杂志

杂志介绍

哈尔滨工程大学学报杂志是由中华人民共和国工业和信息化部主管,哈尔滨工程大学主办的一本北大期刊。

哈尔滨工程大学学报杂志创刊于1980,发行周期为月刊,杂志类别为工业类。

  • 海水弛豫效应对有限振幅声波传播的影响

    关键词: 弛豫效应  有限振幅声波  逾量吸收  色散  冲击波  数值算法  阈值条件  

    为了研究海水弛豫效应对有限振幅声波传播的影响,本文将海水弛豫过程的修正项加入到有限振幅声波的传播模型中,得到了弛豫介质中有限振幅声波的传播模型及声雷诺数。当声波频率远小于介质的弛豫频率时,结合数值算法,对声波的传播进行数值模拟,分析了硫酸镁弛豫效应对声波传播的影响。研究表明:海水介质中冲击波的形成具有一定的阈值条件,当声雷...

  • 关于海洋新能源选址的难点及对策建议——以波浪能为例

    关键词: 海洋新能源  波浪能  资源特征  海洋环境  成本效益  等级区划  宏观选址  微观选址  

    波浪能等级区划是海浪发电、海水淡化等工程选址的主要依据。针对波浪能选址的困境,本文建立了一套能够全面考虑资源特征、海洋环境、成本效益的波浪能等级区划方案,并以"海上丝路"的波浪能宏观等级区划、斯里兰卡海域的波浪能微观等级区划展开实例研究。结果表明:本方案能较好地展现波浪能等级的区域性差异,可为波浪能的宏观/微观选址提供决...

  • 航母飞行甲板作业抗损能力分析

    关键词: 航母  甲板板块  反舰战斗部  闭环排队网络  仿真法  生命力  架次率  出动回收能力  

    为了研究反舰武器攻击所引起的航母飞行甲板作业能力的下降程度,采用甲板板块(flight deck-plate,FP)对飞行甲板及其上的各航空保障资源进行建模,通过子母弹形式的反舰战斗部对飞行甲板的攻击进行仿真,得到各甲板资源及舰载机的毁伤数据。以单航母战斗群为算例,采用基于排队网络的架次率模型计算得到相应的出动回收能力下降情况,进而量化评估...

  • 阻流板对深V型船阻力性能的影响

    关键词: 阻流板  阻力试验  深v型船  数值计算  减阻率  虚长度  组合附体  节能  

    阻流板的安装会改变船舶艉部流场,影响船舶的阻力性能以及航行姿态。为了探究阻流板的作用机理,本文选取了三种不同深度的阻流板和一种阻-压浪板,比较阻流板安装前后船舶阻力以及航态的变化,分析船艉压力、流线分布等流场中流动细节的改变。试验及计算结果表明:当船舶航速较高时,合适深度阻流板的安装能达到减阻效果,减阻率可达7.52%;船舶阻力...

  • 冰桨接触的近场动力学模型

    关键词: 冰桨接触  近场动力学模型  接触检测算法  冰区桨  切削破坏  冰破碎  冰载荷  激振力  

    在冰桨接触过程中,螺旋桨可能承受极端冰载荷的作用,对螺旋桨结构强度以及船舶的安全运行产生严重危害。为了研究冰桨接触过程中载荷的变化情况,本文基于近场动力学方法以及连续接触检测理论,建立了冰桨接触数值预报方法。为反映冰桨接触过程中真实的物理过程,针对冰桨接触问题的特殊性,本文基于接触检测理论建立冰桨接触区域识别算法。采用FORT...

  • 高阶面元法求解非线性船行波问题

    关键词: 势流理论  非线性  rankine源  高阶面元  兴波  姿态  波形  浅水  

    针对非线性船行波问题,本文基于三维势流理论,采用Rankine源高阶面元法求解。非线性自由面条件通过定常迭代法求解,物面条件考虑船舶实际湿表面。开发数值程序实现了船体表面网格自动划分并采用不完全LU分解的预处理GMRES迭代法求解边界积分方程组。计算了无限水深下Wigley和S60船在不同航速下兴波阻力、姿态、自由面波形等,与试验结果吻合良好;...

  • 利用渔船噪声矢量场对地声参数的估计

    关键词: 地声反演  优化算法  浅海声学  航船噪声  矢量声场  不确定性分析  沉积层声学  遗传算法  

    针对航船噪声实现海底声学参数稳健反演及不确定性分析的问题,研究了联合声压场和矢量场进行可靠地声参数反演的可行性。采用匹配场反演算法对单矢量水听器采集的航船噪声数据进行处理,给出了地声参数的估计值和后验概率分布。理论分析和数值仿真表明:垂直质点振速分量比单独使用声压场能提供更丰富的声信号传输特性;联合声压场和垂直质点振速...

  • 深海管线埋设ROV液压推进系统性能改善实验研究

    关键词: 深海管线埋设  遥控潜水器  比例减压阀  液压推进系统  非线性特性  霍尔传感器  螺旋桨  

    针对深海管线埋设遥控潜水器(remotely operated underwater vehicle,ROV)的比例阀控型液压推进系统的非线性问题,本文提出了改善推进系统控制性能的方法。通过霍尔传感器测量螺旋桨转速,实现螺旋桨转速闭环控制,并分析比例阀非线性特性和螺旋桨转速测量误差对螺旋桨转速闭环控制低速响应时的影响。结果表明:改善比例阀非线性特性和提高螺旋...

  • 低雷诺数下串列双圆柱涡激振动的数值模拟

    关键词: 串列双圆柱  cip方法  涡激振动  浸入边界法  数值模拟  雷诺数  涡旋脱落  

    针对海洋立管中常发生的流致振动问题,本文采用自主研发的CIP-ZJU数值模型,对雷诺数Re=150条件下串列双圆柱的涡激振动进行模拟。该模型在笛卡尔网格系统下建立,采用具有三阶精度的CIP方法求解N-S(navier-stokes)方程,采用浸入边界法处理流-固耦合问题。本文仅考虑圆柱的横向振动,具体分析不同间距比和折合速度,并分别考虑上游圆柱固定和自由...

  • 非坐底式浮力摆波浪能装置运动的特性试验

    关键词: 波浪能装置  非坐底式  浮力摆  运动特性  自由衰减  波激运动  角度传动  

    针对现有的坐底式浮力摆波浪能发电装置维修困难的问题,本文提出一种非坐底式浮力摆波浪能发电装置,并对其运动特性进行试验研究。在将摆板不铰接于海底的情况下,采用1∶4的大比尺制作浮力摆进行试验模型,并在模型底部转轴上安装旋转阻尼器来模拟发电时液压缸的运动阻尼。通过无触点角度传感器来测量不同厚度的模型在不同海况和不同吃水下的运动...

  • 改进的交叉熵法在船型优化中的应用

    关键词: 全局优化算法  交叉熵法  非支配排序遗传算法  多岛遗传算法  船型优化  约束优化  全参数化模型  兴波阻力  

    针对常规智能优化算法在处理基于集成仿真的船型优化问题时易陷入局部最优解且优化效率低的缺点,本文采用具有处理高维(high-dimensional,HEB)问题潜力的交叉熵(cross-entropy,CE)法求解带约束的船型优化问题。本文研究了在CE法中嵌入"接受-拒绝"法,并对初始方差的选取方法进行自适应设计。通过数值函数的测试结果表明:改进的CE法较常规...

  • 畸形波上浪砰击作用下弹性垂直板动力响应

    关键词: 畸形波  上浪砰击  流固耦合  动力响应  数值波浪水槽  守恒消波法  弹性板  波列叠加  

    针对畸形波与海洋结构物相互作用的研究相比之下仍显不足问题,本文采用有限差分法和交错网格两种方式建立基于N-S方程的二维数值波浪水槽,模拟某北海实测畸形波对垂直弹性平板的砰击作用。本文通过速度入口方式造波,采用满足质量守恒方程的松弛法消除畸形波,利用基于SIMPLE法的隐式算法处理流固耦合问题。研究发现结构的弹性可一定程度上降低有...

  • 吊舱推进无人水面艇的航向保持

    关键词: 无人艇  吊舱  响应模型  航向保持  径向神经网络  扰动观测器  滑模控制  快速收敛  鲁棒性  

    针对吊舱推进无人水面艇(unmanned surface vessel,USV)的航向控制问题,本文在建立其响应模型的基础上,根据线性滑模(linear sliding mode,LSM)和非奇异终端滑模(non singular terminal sliding mode,NTSM)在平衡点收敛速度不同的特点,提出了具有较快收敛速度的快速非奇异终端滑模(fast non singular terminal sliding mode,FNTSM)航向...

  • 改进多新息卡尔曼滤波法辨识船舶响应模型

    关键词: 响应模型  参数辨识  扩展卡尔曼滤波  多新息  遗忘因子  收敛性  z形试验  操纵性预报  

    为在船舶自主航行控制中提供参数精确的船舶响应模型,本文提出一种改进的多新息扩展卡尔曼滤波参数辨识方法。引入遗忘因子以降低历史干扰数据的累积影响,并从理论上分析了改进后算法辨识的收敛性,证明了改进后的辨识算法在一定条件下有界收敛。为验证所提出辨识方法的有效性,本文在获取真实的模型船Z型试验数据基础上,将改进算法辨识方法与传统...

  • 载人潜水器坐底过程人因失效预测

    关键词: 载人潜水器  深海作业  人机环境  人因分析  坐底任务  失效预测  认知行为  人因可靠性分析  

    针对潜水器两种坐底模式对潜航员认知可靠性影响问题,本文采用人因可靠性分析方法研究坐底过程中系统、任务以及环境对潜航员的影响,结合深海任务环境分析载人潜水器典型人-机-环境特征,分析了两种坐底模式潜航员任务过程和认知过程,利用认知可靠性并串混联系统模型改进(cognitive reliability and error analysis method,CREAM)方法,并预测潜...

  • 沿岸流不稳定运动实验研究

    关键词: 不稳定  沿岸流  沿岸流不稳定  谱分析  示踪  沿岸流实验  不稳定实验  最大商谱  墨水示踪  

    沿岸流不稳定运动对沿岸输沙及岸滩演变有重要影响。为了更深入地研究沿岸流不稳定运动特征,本文在1∶100和1∶40两个坡度下进行了沿岸流不稳定运动实验研究,并从其时间历程的谱特征和示踪图像两个方面对实验结果进行了分析。结果表明:1∶100坡度规则波作用下产生的沿岸流存在明显的周期摆动,而1∶40坡度情况下的周期摆动不明显;不规则波情况与...

  • 变偏角垂直轴水轮机艏摇运动水动力分析

    关键词: 漂浮式  潮流能  变偏角  垂直轴水轮机  艏摇频率  艏摇幅值  耦合运动  水动力载荷  

    为了研究漂浮式潮流能装置载体的艏摇波浪运动响应对变偏角垂直轴水轮机水动力特性的影响规律,本文采用动网格技术,应用ANSYS CFX软件对均匀来流中水轮机发生旋转和艏摇耦合运动时的水动力特性进行分析,研究不同艏摇频率和艏摇幅值对水轮机水动力载荷的影响规律。研究结果表明:与水轮机仅做旋转运动相比,艏摇使水轮机出现类似卡门涡街的艉迹,且...

  • 轴流压气机气固两相流及磨损特性数值模拟

    关键词: 数值模拟  轴流压气机  固体颗粒  两相流  磨损  性能衰退  磨损率浓度  作用机理  

    为了研究固体颗粒入射至压气机后导致其性能衰退作用机理,本文采用商业软件ANSYS CFX中的多相流求解技术对某型四级轴流式压气机进行了气固两相流和磨损特性的数值模拟研究。研究结果表明:固体颗粒对压气机叶片的磨损主要集中在前面级的动叶和各排叶片的50%叶高以上,并且磨损量随叶高位置上移而增大;对每个叶片来说,对压力面的磨损程度要大于对...

  • 天然气替代率对混燃式气体机放热率的影响

    关键词: 天然气  替代率  混燃式气体机  放热率  vibe参数  燃烧  动力性  

    为了研究船用混燃式气体机的燃烧放热特性,本文提出采用三条Vibe曲线模拟混燃式气体机的燃烧放热率方式,在Matlab/Simulink平台上建立相应的缸内过程模型,并根据该模型提出一种新的混燃式气体机放热率的计算方法。通过该方法计算出不同替代率下的放热率,分析天然气替代率对混燃式气体机燃烧特性的影响。研究结果表明:本文建立的混燃式气体机的...

  • 倾斜流作用下柔性立管涡激振动的数值模拟

    关键词: 浸入边界法  柔性立管  倾斜流  涡激振动  尾涡模式  能量传递  行波  驻波  

    针对倾斜角度为60°来流作用下细长柔性立管的涡激振动问题,应用基于浸入边界法的三维水动力并行计算程序Cg LES_IBM,并结合隐式结构动力计算程序X-code,进行了直接数值模拟。研究发现:柔性立管振动表现出明显的驻波特征,绝大部分的振动能量集中在一个窄频段上。两向振动的相位差沿展向周期性变化,在顺流向振动结点处出现180°的相位切换,振动轨...

  • 低速二冲程发动机气缸润滑油蒸发特性

    关键词: 低速二冲程船用主机  双燃料机  不正常燃烧  气缸润滑油  蒸发  基础油  挂滴式蒸发装置  高速摄像  

    针对气缸油液滴自燃引发双燃料机不正常燃烧的问题,本文应用挂滴式蒸发装置研究了气缸油和气缸油基础油液滴的蒸发特性,分析了环境温度、油滴初始直径对气缸油和基础油蒸发过程的影响规律。结果显示:在高温条件下气缸油液滴变形并爆破;气缸油的主要成分—150 BS光亮油也有明显的液滴爆破现象,而400 SN精制油无液滴爆破现象发生;气缸油液滴的生...

  • 四气阀大功率双燃料发动机进排气口优化设计

    关键词: 船用双燃料发动机  进排气道  进气涡流  气道流通效率  气道仿真  气道设计  气道优化  气道试验  

    为保证船用大功率双燃料发动机气道与气缸的匹配优化,采取建模仿真方法研究了进排气道流量、涡流特性随气道流通截面面积的变化规律。利用气道实物模型的试验结果,验证并分析了气道匹配优化效果。试验表明:涡流系数随进气流通截面积的增加而减少,流量系数随气道流通截面积的增加而增加至一定值后减小。最终得到具备最佳气阀升程适应性的气道,其...

  • 被动式拍动翼轮机的能量采集性能实验研究

    关键词: 拍动翼轮机  能量采集  水槽实验  数值模拟  斯特劳哈尔数  动态失速  

    为了研究拍动翼轮机的能量采集性能,本文设计一种被动式拍动翼风能、潮流能捕获装置。通过在机翼转轴和连杆之间加装转角放大齿轮机构来优化转角幅度,并测试分析流速与斯特劳哈尔数St的变化对拍动翼的能量采集性能的影响。实验表明相同斯特劳哈尔数下能量捕获功率大致与流速的立方成正比;而流速对能量捕获效率η影响较小;随着斯特劳哈尔数的增大,...

  • 基于领航者的多UUV协调编队滑模控制

    关键词: 多无人水下航行器  路径跟踪  二阶滤波器  滤波误差补偿回路  滤波反步法  滑模控制  编队  协调控制  

    针对多无人水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)编队控制易受外界环境扰动的问题,本文提出一种基于领航者的鲁棒滑模编队控制方法。该方法采用滤波反步法设计控制器,使领航者跟踪期望路径。为了使跟随者能够更好地跟踪上领航者,利用领航者的位置与速度信息进行编队控制器设计,增加系统的鲁棒性的同时,分别对跟随者的纵向速度误差和横...

  • 冗余式捷联惯导系统多故障的检测与隔离

    关键词: 捷联惯导  故障检测与隔离  多故障  广义似然比  线性估计  残差  可靠性  重构  

    针对传统广义似然比故障检测无法实现捷联惯导多陀螺故障检测和隔离的问题,本文提出基于广义似然比故障检测和线性估计思想相结合的多故障检测与隔离方法。以发生多故障的六陀螺椎体垂向对称配置的冗余捷联惯导为对象,采用广义似然比方法对系统进行故障检测,并引入线性估计思想实现陀螺输出值预测,通过陀螺预测值与输出值的残差比较定位故障陀螺...

  • 海底环境载荷对控油装置稳定性的影响

    关键词: 海底载荷  控油装置  极限平衡方程  入泥深度  缩比模型  极限倾角  密封压力  稳定性分析  

    针对海底载荷对控油装置设计参数及稳定性影响的问题,建立控油装置稳定性力学分析模型。通过极限平衡方程对控油装置入泥深度、海床承载力和抗倾稳定性等进行分析,确定了海土参数、海流速度对控油装置设计参数的影响规律。通过相似性原理设计了控油装置缩比试验模型,并对控油装置模型进行了海底载荷的稳定性模拟试验。试验表明海底载荷对控油装...

  • 挖泥船绞刀挖岩过程的数值模拟

    关键词: 绞刀  挖岩  数值模拟  切削载荷  切削比能  挖泥船  

    针对挖泥船绞刀挖岩过程中绞刀切削力难以预测的问题,本文应用有限元方法建立了模拟绞刀挖岩过程的三维分析模型。采用罚刚度的接触约束算法确定绞刀与岩体的接触状态和接触作用力,利用扩展的DruckerPrager塑性模型以及包含单元删除功能的损伤演化模型模拟岩体变形及破碎,从而获得了绞刀挖岩过程中绞刀的切削力,并进行了实验验证。结果表明:绞...

  • 水下机器人-机械手姿态调节系统研究

    关键词: 水下大展臂机械手  姿态调节系统  重心调节  模糊双闭环pid控制  

    针对微小型水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)内部空间狭小、机械手展开作业产生较大姿态倾覆力矩的问题,本文研制了一种新型的水下机器人-机械手系统(autonomous underwater vehicle-manipulator system,AUVMS)姿态调节系统。该系统可以通过机械自锁实现姿态保持以减少能耗,并且可以实现"软件限位"和"硬件限位"两级安全保...

  • 浅海中船舶激发的海底地震波试验研究

    关键词: 船舶  浅海  甚低频  海底地震波  水声信号  时频特性  试验研究  

    为了研究海底地震波的特性,本文在港口开展浅海中船舶激发的海底地震波试验,分析其时频域特性,并与此时船舶的水声信号进行了对比分析。该试验结果表明:海底地震波传播到岸上后衰减较大,因此不宜在岸上布放拾振器对海底地震波进行接收;海底地震波的能量主要集中在5~30 Hz,而在该试验海域中有效传播的主要声波频率在50 Hz以上;与水声信号相比,...

  • 基于Navier-Stokes方程珊瑚岛礁附近孤立波传播变形数值模拟

    关键词: 波浪传播变形  波浪破碎  孤立波  珊瑚岛礁  

    为了分析珊瑚岛礁附近的孤立波的传播变形特征,本文基于Navier-Stokes方程利用Open FOAM开源程序包建立三维波浪数值水槽,数值模型采用大涡模拟法(LES)模拟湍流和修正的流体体积法(VOF)捕捉自由液面,并通过文献中的实验数据进行了模型验证。相较于传统的沿水深积分的Boussinesq模型,该模型可以更为准确地模拟水平流速的垂向分布,并且对波浪...

  • 哈尔滨工程大学简介

    关键词: 哈尔滨工程大学  中国人民解放军  工程学院  军事技术  211工程  信息化  海军  

    哈尔滨工程大学(原哈尔滨船舶工程学院)是以中国第一所高级军事技术院校——创建于1953年的中国人民解放军军事工程学院的海军工程系为基础发展壮大起来的一所全国重点大学,是国家“211工程”首批建设的高校之一,隶属于工业和信息化部。

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