江苏科技大学学报(自然科学版)

船舶·海洋·土木工程

  • 空爆载荷下U型夹层板抗爆性能数值仿真研究

    张延昌;赵卉;

    力学性能优越的夹层板结构在飞机、高速列车等交通运输领域得到广泛应用.为研究U型夹层板空爆载荷下的损伤特性,利用有限元软件MSC.Dytran分析U型夹层板空爆载荷下的损伤变形模式、耦合力、结构位移、速度、加速度、吸能,并与加筋板架对比;应用正交试验设计方法分析结构参数对抗爆性能的影响程度及较优的尺寸组合.分析表明:冲击载荷下U型夹层板上下面板的变形模式为膜拉伸,产生波浪式变形;夹芯层易于压皱变形,减少了对上面板冲击载荷的传递,同时夹芯层吸能效率较高,使得上面板的塑性变形显著减小;夹层板上下面板位移、速度、加速度、吸能均小于加筋板,表现出优良的抗爆性能.结构参数对夹层板抗爆性能影响程度的主次顺序为:夹芯角度、上面板厚度、夹芯壁厚度、下面板厚度;经验证,优化尺寸后的夹层板抗爆性能显著提高.

    2012年05期 v.26;No.134 417-423+429页 [查看摘要][在线阅读][下载 748K]
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  • 随机波阶梯流下TLP张力腿涡激非线性振动

    谷家扬;杨建民;渠基顺;

    考虑随机波和阶梯流的联合作用,研究了一座TLP张力腿的涡激非线性振动.将张力腿简化为梁模型,计及Morison非线性流体动力和涡激荷载,建立了张力腿涡激振动方程,求解了张力腿的固有频率和模态.采用计算涡激非线性动力响应的Galerkin方法,计算了500 m水深下一座TLP张力腿的前5阶固有频率和模态,研究了波流联合引起的组合共振,计算了动剪力和动弯矩,分析了升力系数和阻力系数对振动的影响,模拟了两种典型海况对张力腿动力响应的影响.结果揭示了随机波和阶梯流联合激励下张力腿复杂的动力响应特性.

    2012年05期 v.26;No.134 424-429页 [查看摘要][在线阅读][下载 598K]
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  • 半潜式钻井平台撑杆结构极限承载力数值仿真计算

    刘昆;张延昌;王璞;王自力;

    船舶与海洋工程结构设计已从传统的许用应力设计向极限状态设计转变,研究其极限承载能力及损伤变形模式,并确定结构设计的真实裕度,已成为结构理性设计的核心和基础.文中利用数值仿真软件Abaqus,采用弧长法(Riks方法)分析了深水半潜式钻井平台撑杆结构在横开、横关载荷状态下的极限承载力及结构失效模式,并比较研究了不同初始缺陷对结构极限承载力的影响.分析结果表明:横开与横关状态下结构的失效模式不同;不同初始缺陷对撑杆结构的极限承载力产生了一定程度的影响,随着初始缺陷的增加,结构极限承载能力降低.

    2012年05期 v.26;No.134 430-433页 [查看摘要][在线阅读][下载 486K]
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  • 激励幅对大范围运动梁的3次超谐共振相图的影响分析

    刘建华;

    以两端铰支直梁的大范围直线运动为研究对象,建立了直梁纵横运动的动力学模型,求得了横向运动微分方程,并以某一尺寸大范围运动梁为例,通过数值计算方法,研究了在3次超谐共振条件下,不同激励幅及频率有较小变化时,对其相图的影响.通过对相图的分析,可以看出不同激励幅时的相图均有两个吸引子,某些频率下相图出现倍周期现象.

    2012年05期 v.26;No.134 434-438页 [查看摘要][在线阅读][下载 1464K]
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  • 基于Pushover的钢框架结构抗震性能分析

    唐柏鉴;彭小龙;邵建华;

    针对某三层钢框架结构,通过底部剪力法与符合规范的手算方法相比较,验证了SAP2000结构模型的可靠性;采用三种侧向荷载加载方式分别对结构进行了Pushover分析,对结构抗倒塌性能水准进行了划分,并对原结构设计给出了优化建议.结果表明:在罕遇地震作用下结构处于弹性状态,结构抗震性能良好,原结构设计具有进一步优化的空间.

    2012年05期 v.26;No.134 439-443页 [查看摘要][在线阅读][下载 462K]
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材料与焊接工程

  • 超声冲击工艺对铝合金焊接接头残余应力的影响

    陈健;方锴;崔庭;肖跃;郝岩;

    对6061铝合金薄板对接接头进行超声冲击,分析了不同冲击次数、冲击速度及冲击区域对焊接残余应力影响.分别测定了不同工艺冲击前后接头表面应力分布.结果表明:超声冲击能有效降低焊接残余应力,随着冲击次数增加或冲击速度降低,焊缝及其附近区域的表面残余拉应力逐渐减小并转为压应力,压应力的最大值对应相应的冲击区域,冲击一定时间后,压应力值达到最大,此后继续增加冲击次数或降低冲击速度,压应力值减小.冲击速度对应力状态影响程度比冲击次数大.与焊缝冲击、双面冲击相比,热影响区冲击能在焊缝两侧形成较广的压应力区域.

    2012年05期 v.26;No.134 444-447页 [查看摘要][在线阅读][下载 650K]
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  • 焊接电弧摇动定位控制系统研究

    朱杰;王纳;曹亮;符平;王加友;

    针对传统焊接电弧摆动系统结构复杂、体积大、焊接电弧可达性较差等问题,提出一种与焊炬一体化设计的焊接电弧摇动系统.通过步进电机驱动光栅盘转动,并借助光电开关的位置传感信号,单片机精确计量出光栅缺口宽度,焊前自动寻找出光栅缺口中心,确定摇动轨迹中点;通过驱动微弯型导电杆机构,使焊丝端部的电弧作往复式圆弧形摇动,实现摇动电弧焊接.试验结果表明:该系统结构紧凑,运行可靠,定位控制精度高,满足焊接实际要求.

    2012年05期 v.26;No.134 448-451页 [查看摘要][在线阅读][下载 367K]
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  • 渗铝氧化8407钢表面热疲劳行为研究

    孙健;

    采用循环加热法进行热疲劳实验,对比研究了表面未处理和表面渗铝氧化处理8407钢样的热疲劳行为.实验中,利用扫描电镜观察循环400周次后试样表面产生的热疲劳裂纹形貌,考察了热疲劳主裂纹的萌生与扩展速度随循环周次的变化.此外,根据主裂纹长度L的大小评判了热疲劳性能.研究结果表明,表面渗铝氧化处理能够同时提高热疲劳裂纹萌生抗力和扩展抗力.

    2012年05期 v.26;No.134 452-455页 [查看摘要][在线阅读][下载 416K]
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  • 偶联剂官能团变化对绢云母防腐性能的影响

    高延敏;沈海斌;王晓艳;贾宁宁;潘华强;

    研究了官能团不同的三种硅烷偶联剂(KH550,KH560,KH570)表面改性片状绢云母,分别用FT-IR、SEM、接触角和EIS等对偶联剂的改性效果及对环氧涂料涂层耐蚀性能的影响进行了表征.结果表明:三种偶联剂均对片状绢云母进行了表面改性,且改性绢云母的涂层耐蚀性能都得到了提高;带有氨基的KH550改性效果最佳,带有乙烯基的KH570次之,带有环氧基的KH560较差.

    2012年05期 v.26;No.134 456-461页 [查看摘要][在线阅读][下载 999K]
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  • Nd2O3掺杂钛酸锶钡基陶瓷介电性能及微观形貌研究

    张晨;徐新进;肖佳楠;

    采用传统固相法制备了Nd2O3掺杂(Ba0.7Sr0.3)TiO3基电容器介质陶瓷,研究了不同Nd2O3掺杂含量以及烧结时间对体系微观形貌及介电性能的影响.结果表明:适量Nd2O3掺杂有利于提高体系室温相对介电常数并降低室温介电损耗且随Nd2O3添加量增大,(Ba0.7Sr0.3)TiO3基陶瓷部分晶粒异常长大.(Ba0.7Sr0.3)TiO3基陶瓷居里温度随Nd2O3添加量增大向低温方向移动.随着烧结时间延长,Nd2O3改性的(Ba0.7Sr0.3)TiO3基陶瓷平均粒径显著增大,体系室温相对介电常数显著提高,而室温介电损耗降低.由于粒界缓冲作用减弱,(Ba0.7Sr0.3)TiO3基陶瓷相对介电常数及介电损耗的温度稳定性随烧结时间增长有所降低.

    2012年05期 v.26;No.134 462-466页 [查看摘要][在线阅读][下载 668K]
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机械·能源·动力工程

  • 面向虚拟维修的复杂产品拆卸序列规划技术研究

    张胜文;荀号;华军;徐江敏;

    分析复杂产品进行拆卸序列规划的不足,构建了面向虚拟维修的复杂产品拆卸序列规划的方法模型.利用分层思想对复杂产品进行分层,提出了运用无序结构树来表达分层后的结构,用嵌套式拆卸序列排序对其拆卸的序列进行规划,从而简化了复杂程度.在序列规划的基础上分析了基于遗传程序的拆卸序列规划影响因素,提出了N×N维工具变换矩阵的概念和应用方法,并用C++编程技术对该算法进行了实现.运用实例从虚拟维修仿真角度给出了该研究方法的具体实现步骤,证明了该方法的准确性和实用性.

    2012年05期 v.26;No.134 467-471页 [查看摘要][在线阅读][下载 583K]
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  • 贴附射流-辐射板与置换通风-辐射板的对比分析

    周根明;殷浪华;周少华;

    在置换通风-辐射板系统中,当辐射板工作温度较低时会使得辐射板表面会比较容易出现结露的现象,而当工作温度较高时,人体的热舒适性又不能达到理想的状态.本文引进贴附射流结合辐射板的系统,以计算流体力学(CFD)的模型为基础,采用有限容积法对两种形式的送风系统的温度场、气流分布及人体的热舒适性进行模拟对比分析.模拟结果表明,贴附射流-辐射板系统可以降低出现辐射板结露及脚部有"冷吹风感"的可能性,提高人体热舒适性.

    2012年05期 v.26;No.134 472-476页 [查看摘要][在线阅读][下载 845K]
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  • L21/31型船用中速柴油机减小NOx排放研究

    肖民;陈慧;

    采用数值模拟方法,利用KIVA-3V程序对L21/31船用中速柴油机在满足TierⅡ标准前提下的NOx排放、影响因素和影响规律进行研究,为满足TierⅢ标准,探讨了该机型燃用二甲醚(DME)时NOx生成情况.研究结果表明:该机型适当减小进气温度、降低负荷、推迟喷油提前角、增大转速、增大进气延迟角均可使NOx排放量在IMO TierⅡ范围内减小,但均不可能达到IMO TierⅢ的标准;该机型换用DME时NOx的排放量仅为燃用柴油的44.19%,通过进一步改变参数,可使NOx排放量减小为原机的25.82%,已非常接近TierⅢ标准的要求.

    2012年05期 v.26;No.134 477-481页 [查看摘要][在线阅读][下载 629K]
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  • 螺旋桨激振力作用下主机曲轴动力学分析

    苏石川;张未军;孙强;刘景敏;田志全;陈明华;

    以某船用柴油主机曲轴为研究对象,建立了该船推进系统的非线性多体动力学模型,在考虑螺旋桨载荷作用下对该推进系统进行了动力学计算.分析了曲轴的受力及位移随曲柄转角的变化情况,并与只考虑柴油主机的动力学模型的计算结果进行了比较.结果表明,曲轴各轴颈受力最大值出现时刻与对应气缸最大爆发压力时刻基本一致,螺旋桨载荷使曲轴输出端相对角位移最大值增加66%,且明显加剧了轴向位移的波动.

    2012年05期 v.26;No.134 482-486页 [查看摘要][在线阅读][下载 1029K]
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信息与控制工程

  • 机器人辅助穿刺手术中针与组织形变有限元仿真研究

    曾庆军;赵呈涛;刘海霞;

    为了提高机器人辅助针穿刺软组织的精度,减小穿刺误差,建立了柔性穿刺针的弹性悬臂梁物理模型,提出一种穿刺针受力分析的算法,并通过理论计算和ANSYS对模型进行仿真分析,得到了穿刺针元素节点的挠度和偏转角度,并验证了一致性.此外,利用准静态有限元分析法将软组织形变的连续动态过程离散成静态有限元模型,对二维软组织和三维软组织进行有限元模拟仿真,得到各节点的形变位移和力的分布云图,为预测组织形变和术前规划提供了重要的参考依据.

    2012年05期 v.26;No.134 487-493页 [查看摘要][在线阅读][下载 759K]
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  • 基于无线RFID的新型室内语音导盲机器人的整体设计

    陈超;靳祖光;杨正波;

    新型导盲机器人的设计目的在于辅助视力障碍者在室内行走及寻物,并增强视力障碍者的环境适应性,使人-机-环境之间保持更佳良好的交互性.介绍了新型导盲机器人的组成、定位、路径规划和软件控制流程.通过超声波、红外、RFID及语音识别等多模块信息交互融合,此机器人可轻松的实现室内避障及语音寻物等多种功能.

    2012年05期 v.26;No.134 494-499页 [查看摘要][在线阅读][下载 602K]
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  • 一种双层EBG结构滤波器的粒子群优化设计

    孟非;沙莎;解志斌;彭涛;

    研究了一种基于双层电磁带隙结构的滤波器,该滤波器的金属导带上刻蚀蝶形单元,接地板上刻蚀圆环孔.为使该滤波器的传输特性更好,运用了基于量子理论、微分进化算子、混沌扰动改进的粒子群优化算法,并结合电磁仿真软件HF-SS对接地板圆环孔的结构尺寸进行了自动优化设计,优化后-10 dB的相对带宽和阻带的衰减值分别增加了25.0%和15.4%,左右最大通带波纹分别减小了69.2%和79.8%,优化效果明显.

    2012年05期 v.26;No.134 500-504页 [查看摘要][在线阅读][下载 399K]
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  • 基于k-近邻的多元时间序列局部异常检测

    郭小芳;李锋;王卫东;

    为了提高多元时间序列异常检测算法的效率,在k-近邻局部异常检测算法的基础上,采用基于主成分分析的多元时间序列的降维方法,按照累积贡献率选择主成分序列,利用局部异常检测方法对多元时间序列进行异常检测.为验证了算法的有效性和合理性,对股票数据进行了异常检测实验,实验结果表明该算法提高了多元时间序列异常检测的准确性.

    2012年05期 v.26;No.134 505-508+513页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K]
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数理科学

  • 基于不同距离的模糊线性最小二乘回归的比较

    张爱武;

    针对输入为清晰数、输出和回归系数都是LR型模糊数的多元模糊线性回归模型,采用了欧氏距离、Y-K距离和DK距离,分别讨论了该模型的最小二乘估计及误差项,得出在这三种距离下,它们的回归系数的最小二乘估计是相同及在求最小二乘估计时应优先考虑欧氏距离的结论.在解决该问题的过程中,得到了求该模型最小二乘估计的一种新方法.实例验证了上述结论的正确性.

    2012年05期 v.26;No.134 509-513页 [查看摘要][在线阅读][下载 161K]
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  • 输入率可变且有差错服务及不耐烦顾客的排队模型分析

    潘全如;

    在系统顾客容量不变的情况下,顾客到达系统后是否进入系统接受服务对销售行业影响是巨大的.从排队长度对顾客输入率的影响着手,研究了输入率、服务正确率及不耐烦顾客强度均与队长有关的排队模型,得出了进入系统的顾客流是泊松过程.系统中的顾客数是生灭过程,同时求得了系统的队长平稳分布,因没有进入系统而导致系统损失的概率、因不耐烦而离去的顾客的均值、单位时间内系统服务错误率、因系统容量有限而无法加入队列的损失概率等多项指标,得出了并非输入率越高系统就盈利越多、并非系统服务正确率越低系统就赚得越少等结论.还得到了能使企业利润最大化的系统容量及服务速度,为销售行业提高自己的销售业绩提供了很有价值的参考.

    2012年05期 v.26;No.134 514-518页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K]
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  • 任意随机序列随机条件概率调和平均的一类强偏差定理

    王康康;李芳;

    主要研究任意随机序列随机条件概率调和平均的a.s.收敛的强偏差定理.在证明中采用了一种把网微分法与条件矩母函数相结合应用于强极限定理研究的新途径.作为推论,得到任意随机序列随机条件概率的一个公平比的强极限定理,并将已有的结果加以推广.

    2012年05期 v.26;No.134 519-522页 [查看摘要][在线阅读][下载 145K]
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