哈尔滨工程大学学报 /oa 基于升力面理论的螺旋桨预旋定子优化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801011 为了获得船舶最佳节能效果,螺旋桨前置预旋节能定子的参数化设计很有必要。本文基于升力面理论与CFD数值模拟,对模型尺度下的某10 000 TEU集装箱船的自航性能进行了数值模拟和节能定子优化设计。通过改变定子叶片的偏转角度,获得了不同形式的定子,并分别计算了各种定子形式下的自航因子。同时采用升力面方法计算了自航状态下各定子与螺旋桨的数值环量,分析了船身效率、相对旋转效率及推进效率随定子与螺旋桨环量比的变化趋势。通过比较不同定子形式下螺旋桨的推进效率,得出了预旋定子相对螺旋桨环量的最优环量比值范围在70%~80%,为定子的优化设计提供了理论依据。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1733 1739 5717777 韩聪<sup>1</sup>, 傅慧萍<sup>1,2</sup>, 马宁<sup>1,2</sup> 切削形状冰下螺旋桨诱导轴承力的数值计算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201707058 针对冰桨非接触工况下的螺旋桨水动力性能,本文采用重叠网格方法建立了粘性流场中冰桨相互作用下螺旋桨轴承力的数值模拟的模型。计算中流域采用切割体网格,螺旋桨旋转计算域与冰表面计算域之间采用重叠网格进行数据传递,同时对冰桨间隙处进行网格局部加密来保证流场细节捕捉。计算结果表明:与模型试验结果比对,水动力性能误差控制在5%以内,验证了本文计算方法的可行性;桨前切削形状冰的存在会对伴流场产生很大的干扰,螺旋桨轴承力会出现“三阶段”下降的趋势。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1740 1745 8738867 王超, 李兴, 孙盛夏, 熊伟鹏 随行波微结构表面圆柱涡激振动的抑振研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705055 涡激振动易诱发非流线型物体发生结构失稳或疲劳损坏,为抑制涡激振动而提出一种随行波微结构表面的方案。通过非定常流体数值计算方法求解分析雷诺数为10 000时普通表面圆柱和随行波微结构表面圆柱的振动特性。定义随行波微结构表面参数;采用Newmark-<i>β</i>法求解单自由度圆柱振动方程并编写CFD数值计算的UDF,计算采用<i>k-ω</i>/SST湍流模型和SIMPLEC算法,并结合动网格技术模拟圆柱的振动过程。研究结果表明:相比于普通表面的圆柱,随行波微结构表面圆柱具有较为显著的抑振效果,振动幅度减小约为92.97%。本文研究结果可为柱体或管状结构涡激振动的抑振提供参考。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1746 1751 8519649 王伟, 宋保维, 毛昭勇, 田文龙 泵喷水动力性能预报及导管拱度的影响分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201707093 为研究泵喷梢隙流动的影响,本文基于面元法理论建立了泵喷组件间的干扰数值模型和梢部泄露涡模型。将不同工况下推进性能的计算结果与CFD方法的结果进行对比,对比结果表明,转子梢部的泄露涡对周围流场存在强烈的扰动,引入梢涡模型可以有效地改善泵喷定子和转子的性能预报精度。在此方法的基础上,通过改变导管翼型剖面的拱度值,分析不同拱度的导管对泵喷水动力性能的影响,分析结论显示,增加拱度可以显著地提高泵喷的推进效率和有效做功范围,直至当导管表现为减速型导管时,推进性能的提高幅度降低;最后针对装配在高速水下航行体的泵喷推进器,给出了导管拱度的建议取值范围。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1752 1759 13323880 谷浪, 王超, 胡健 基于改良模糊灰色关联度的FPSO原油舱风险决策 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201707074 针对进行浮式生产储卸油装置(FPSO)原油舱的失效模式风险辨识时,失效模式和影响分析(FMEA)存在诸多不足的问题,本文提出基于模糊证据推理和改良灰色关联度的风险排序方法。通过分析人员对发生度(O)、严重度(S)和不可探测度(D)进行评级,将评级用模糊语言表示并赋予不同置信度,得到模糊置信矩阵,经过去模糊化,得到明确置信矩阵。再用基于TOPSIS思想的灰色关联度计算得到各失效模式的灰色关联相对贴近度并排序,将排序结果与FMEA的排序进行对比分析,解决了FMEA中相同RPN的失效模式风险优先度无法区分的问题,在一定程度上减小由正/负灰色关联度排序带来的误差。最后通过FPSO原油舱失效模式数据验证了本研究方法的合理性和有效性。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1760 1766 1433536 孙丽萍, 潘俊文, 胡德文 水下滑翔机的稳态运动速度分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705030 本文基于水下滑翔机的动力学模型,开展稳态运动仿真,并给出直线稳态运动和螺旋稳态运动中的运动速度统一描述方法。通过与已有结果的对比,验证本文仿真方法的正确性。通过改变单一控制输入参数,揭示了水下滑翔机各运动速度分量与滑块纵向位置、滑块转角和净浮力之间的变化规律。结果表明:滑翔机线速度在上浮和下潜运动中变化趋势相似,而转向速度在上浮和下潜运动中变化趋势存在明显差异;相比于下潜运动,滑翔机在上浮运动中易于获得更大的转向速度。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1767 1772 5458669 于鹏垚, 王天霖, 甄春博, 赵勇, 苏绍娟 积垢条件下压气机性能衰退数值模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201707105 针对轴流压气机在实际工作中遇到的叶片表面磨损、积垢问题,本文以NASA Stage 35单级轴流压气机模型为研究对象,建立了数值计算模型,以压气机的静叶部分为主要研究对象,使用更改静叶叶片表面粗糙度值和不均匀地更改静叶叶型厚度两种不同方法模拟压气机表面积垢情况,得到压气机效率、压比等性能的衰退情况与不同模拟方法的关系,以及压气机不同程度积垢下的流场变化情况。计算结果表明:更改叶片表面粗糙度对压气机的效率性能影响要大于对压比的影响,叶型厚度的变化会明显影响压气机的稳定工作范围。研究结果可为确定压气机清洗周期和运行寿命预估提供借鉴。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1773 1778 6496759 孙海鸥, 王立松, 王忠义, 万雷 面向聚类挖掘的个性化隐私保护算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201707097 针对数据挖掘过程中隐私保护问题,本文提出一种面向聚类挖掘的个性化隐私保护算法。该算法界定了隐私度概念及其编码表示,并构造了由原始数据和隐私度共同描述的隐私数据模型。同时对隐私数据进行拓扑分类以获得隐私数据敏感性的线序集。该算法在原始数据、隐私度、元组敏感度、隐私线序集等视图上进行多视图聚类,结合可变<i>k</i>-匿名策略提出面向多视图聚类的满足个性化需求的隐私保护算法,以对不同聚类簇以及同簇内部元组施加程度有别的个性化保护操作。该算法在一定程度上降低了隐私数据在聚类挖掘过程中泄漏的风险。实验结果表明该算法具有较低的信息损失和较好的运行效率,实验验证了所提算法的可行性。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1779 1785 5176003 徐东, 李贤, 张子迎, 孟宇龙, 冯光升 基于时空信息融合的视频显著性区域检测算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201711070 针对目前显著性区域检测算法处理存在背景扰动的视频时鲁棒性较差的问题,本文提出一种基于时空信息自适应融合的视频显著性区域检测算法。在时间上,利用光流法提取运动矢量场,综合像素点在连续多帧的运动熵以及与邻域点的方向一致性值表征时间显著性;在空间上,通过区域间的颜色对比度计算空间显著性值,以保证显著性区域的空间完整;最后,提出时、空显著图的自适应动态融合方法,以适应不同情形视频的显著性检测要求。实验结果表明:本文算法能够较为准确地检测出视频中的显著性区域,在精确度和鲁棒性等方面均具有较好的效果。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1786 1792 3296270 毕晓君, 陈晗 外部支撑对框架结构抗倒塌能力影响研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705051 针对地震多发区结构简单支撑普遍缺乏理论分析的问题,本文用增量动力分析方法,结合简化的结构倒塌易损性方程分析,以一栋3层2跨小柱设计钢筋混凝土结构为例,对采用简单支护的框架结构倒塌易损性开展定量分析。对比分析了小柱设计结构、支撑后小柱设计结构、标准设计的框架结构的易损性与地震抗倒塌能力。结果表明:简单的木构件外部斜支撑措施能在很大程度上提高结构在地震荷载作用下的抗倒塌能力,对结构防灾减灾具有重要意义。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1793 1797 6478291 王国新<sup>1,2</sup>, 卢鹏洁<sup>1,2</sup> 泥水盾构管片拼装机力学特性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705080 针对泥水盾构管片拼装机工作时管片的拼装顺序,本文提出管片拼装机工步规划。利用多体动力学软件建立管片拼装过程的动力学仿真模型,研究管片安装时托梁和扼架的力学特性,为托梁和扼架的静力学分析提供了载荷边界条件。静力学仿真结果表明:托梁应力小于70 MPa,扼架应力小于80 MPa,两者应力计算结果均远小于许用应力,安全系数较高;托梁和扼架的最大变形较小,证明该管片拼装机整体刚度较好。对管片拼装机进行现场测试,托梁和扼架测试结果与静力学仿真结果的误差小于11%,误差在合理范围内。目前,该设备在穿黄地铁工程上应用良好。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1798 1803 10197501 程永亮<sup>1,2</sup>, 夏毅敏<sup>1</sup>, 胡兴怀<sup>1</sup>, 曾桂英<sup>1</sup>, 谭青<sup>1</sup>, 李正光<sup>1</sup> 环氧形状记忆聚合物的热力学性能试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705063 针对目前关于形状记忆聚合物热力学性能研究不足,本文对一种新研制的环氧形状记忆聚合物开展了三类热力学试验。首先进行了SMP拉伸、弯曲、扭转形变下的形状记忆自由回复试验,测定了形状记忆固定率与回复率,均可达到99.4%以上;采用热分析仪测定了材料-50℃~100℃的热膨胀应变随温度的关系,其值呈近似双线性,在玻璃转换点前后分别为4.8×10<sup>-5</sup>℃和2.76×10<sup>-4</sup>℃;最后进行了不同温度时的拉伸应力松弛试验及其不同加载速率拉伸试验,结果表明:在玻璃化转变温度附近,材料弹性模量与应力松弛现象发生明显的改变,形状记忆聚合物具有较强的时温相关非线性粘弹塑性力学行为特征。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1804 1808 7387451 王丽君<sup>1</sup>, 陈务军<sup>1</sup>, 樊鹏玄<sup>1</sup>, 张大旭<sup>1</sup>, 房光强<sup>2</sup>, 曹争利<sup>2</sup> 薄板弯曲问题边界元法分析中预条件GMRES算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705029 为探讨预条件GMRES算法在求解弹性力学问题边界元法方程时的数值特性,以不同约束条件的薄板弯曲问题边界元分析为例,讨论了Jacobi、块Jacobi和对称Gauss-Sediel迭代作为预条件的三种预条件形式对GMRES收敛性的影响,并分析了其与约束条件的关系。分析表明:右块Jacobi和Jacobi预条件对该问题加速收敛效果更好,且对同类边界条件简支比固支收敛快,这与边界元法系数矩阵计算中的刚体位移原理有关。并且随问题规模的增大,预条件的GMRES算法效率比Gauss消去优势更明显;当问题自由度接近1万时,后者计算时间为前者的60倍。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1809 1815 6260033 陈娟<sup>1,2</sup>, 肖洪天<sup>3</sup>, 高广运<sup>1,2</sup> 小波变换下的特征匹配图像编码 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705081 针对现有图像编码算法大多是利用图像自身像素之间的相关性,而很少利用来自不同图像信息之间的相关性来减少编码过程中的冗余这一问题,本文提出在小波变换域下,利用图像特征匹配实现的编码方法。在编码端,首先通过小波变换将输入图像分解为低频子带和高频子带,低频子带经过低失真的编码算法编码后传到解码端;高频子带进行尺度不变特征变换特征提取,并与图像库码书进行匹配,将匹配索引传到解码端。在解码端,根据码书和索引解码出SIFT特征,并利用解码后的特征在图像库中找到复原图像块,进行高频子带的复原。最后通过小波逆变换,得到重构图像。结果表明:对测试图像进行编码,平均压缩比为437;在同等压缩比下,本文算法的PSNR值平均比JPEG 2000和JPEG分别高0.18、4.55 dB;SSIM值平均比JPEG 2000和JPEG高0.001、0.08。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1816 1822 8846621 杨楚皙, 赵岩, 王世刚, 李鹤楠 通信受限下多无人机协同运动目标搜索 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705047 针对搜索问题中的目标通信限制和运动特性,采用连通矩阵建立了无人机通信拓扑结构。基于贝叶斯理论利用多架无人机联合探测信息对目标存在的后验概率进行更新,通过计算目标转移概率密度得到动态时敏目标的预测概率,提高了目标存在概率图的准确性;设计了一种调度信息素,建立了数字信息素图使用方法及更新机理,增强了无人机的协作性。在此基础上设计了合理的UAV协同搜索性能指标函数,最后在分布式模型预测控制框架下对性能指标函数进行优化求解,仿真结果表明两种搜索图能够引导无人机协同搜索,加强了机间合作,提高了搜索效率。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1823 1829 7061987 肖东, 江驹, 周俊, 余朝军 全尺寸双室火灾温度分布实验与数值模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705101 为研究双室火灾的危险性,本文采用全尺寸实验与数值模拟相结合的方法,开展了双室火灾温度分布特性研究,给出了实验和数值模拟结果的比较与分析,得到了火灾过程中室内温度场的变化规律。结果表明:由于居室内可燃物较多且分散,发生室内火灾时,可燃物将由点火源向周围逐一被引燃,火灾规模随之蔓延扩大,室内温度也因不同可燃物的消耗和引燃而随时间出现了多个极小值和极大值;在卧室门敞开的情况下,卧室门上方隔墙在火灾初期阶段可以有效阻止烟气的蔓延,使烟气主要集中在着火房间内,使相邻房间温升较小;FDS数值模拟结果相对保守,得到的温度稍高于实验结果,客厅和卧室数值模拟到达安全极限温度的时间比实验早大约30 s。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1830 1836 11375995 陈长坤<sup>1</sup>, 康朋飞<sup>1</sup>, 史聪灵<sup>2</sup>, 王玮玉<sup>1</sup>, 朱从祥<sup>1</sup>, 雷鹏<sup>1</sup>, 赵小龙<sup>1</sup> 侧立孔板对浮体波浪散射及波浪力的影响机理 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705097 为了探究侧立孔板对浮体波浪特性的影响,基于二维势流理论,利用分离变量法和函数正交特性,针对带有侧立透水孔板的浮式结构物,以解析解的形式建立了该浮式结构物水动力分析的无量纲理论计算模型。给出了纵荡、垂荡和纵摇三个方向上浮体所受波浪力随入射波变化的曲线,分析了波浪反射系数和透射系数随波长变化的变化趋势,计算结果与现有研究成果吻合良好。研究结果表明:侧立透水孔板能够显著降低浮式结构物在纵摇方向上受到的波浪力矩,这对维持浮式平台的稳定性具有重要意义;侧立透水孔板还可以在一定的波长范围内减小波浪透射系数和提高波浪反射系数。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1837 1842 6846045 乔卫亮<sup>1</sup>, 段汶奇<sup>1</sup>, 江东<sup>2</sup>, 陈海泉<sup>1</sup>, 封星<sup>1</sup>, 孙玉清<sup>1</sup> 基于时间序列建模的组合导航系统故障诊断 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201803103 为提高SINS/GNSS组合导航系统的可靠性,在分析了残差<i>χ</i><sup>2</sup>检验法、状态<i>χ</i><sup>2</sup>检验法工作原理及优缺点的基础上,本文提出了基于时间序列模型的残差<i>χ</i><sup>2</sup>检验方法。该方法通过建立无故障条件下残差的时间序列AR模型,采用实时数据进行系统残差估计。当组合导航系统故障时,通过残差AR模型得到的实时残差值受故障量测的影响很小,因而该方法可以有效地解决传统残差<i>χ</i><sup>2</sup>检验法检测结果“跟踪”故障、对软故障检测不敏感的问题。仿真实验分析表明,该方法能够对组合导航系统软故障进行实时有效的检测,提高组合导航系统的整体性能。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1843 1847 14499595 韩斌子, 胡柏青 离心泵内盐析颗粒粒径分布及运动特性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201707066 为了深入了解离心泵内部盐析两相流动,本文运用FLUENT对离心泵内流场进行数值模拟,在两相混合模型的基础上加载群体平衡模型,通过导入自定义的晶体成核和生长模型,获得不同流量及不同固相体积分数下流场的变化规律。研究结果表明:与只考虑聚并、破碎的群体平衡模型相比,计算考虑了晶体的成核和生长,获得的叶轮流道内晶体颗粒的平均粒径、泵的扬程和效率都更接近实验值;泵的运行工况和固相体积分数对流道内晶体颗粒平均粒径的分布特性有显著的影响;大粒径组分数的分布趋势与颗粒平均粒径的分布趋势一致,而中、小粒径的分布趋势刚好与之相反。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1848 1853 14499595 刘栋, 傅彬浩, 汤承, 丁仕成 墙体保温形式对冬季太阳能实际吸收率的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705087 针对如何量化冬季实际传入建筑物墙体内部的太阳能问题,本文以室内、外空气温差作用时的墙体传热量为基准,对传入墙体内部的辐射得热量进行了分析。为准确估计传入南墙内部的太阳辐射热量,给出了内、外保温条件下,南墙的冬季全天太阳能实际吸收率与外表面对流换热系数和连续日照天数的关联式。结果认为:尽管墙体对太阳能的实际吸收率在昼间很高,但全天实际吸收率偏低。外保温墙体的全天太阳能实际吸收率仅约为内保温墙体时的1/2,且二者均随着对流换热系数和连续日照天数的增加而减小。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1854 1860 9692935 李贺, 钟珂, 张红婴, 亢燕铭 大型装备电液系统统一切换控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201705061 针对大型装备电液系统非线性、负载时变等特点,建立了阀控非对称缸液压系统动力学模型,构建了基于等效负载的系统分段切换模型。提出了统一切换控制策略,对切换控制律进行修正优化,将切换控制增益等效为一个常量和一个切换分量,通过调整切换分量实现各子模型的切换,进一步简化控制算法。仿真和实验对比了不同参考速度时,固定负载和变负载情况下系统速度响应特性。结果表明采用统一切换控制可使系统的速度响应稳态误差保持在0.2 mm/s的范围内,证明了统一切换控制可以提高时变负载作用下系统速度响应精度和稳定性。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1861 1866 6326104 许文斌<sup>1,2</sup>, 谭建平<sup>1</sup> 开放式创新视角下独占性的中介作用分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201709110 为了探讨独占性在开放式创新与激进式创新绩效之间的中介关系,将开放性划分为外部技术导向、外部研发导向和外部知识导向三个层面,将独占性分为法律型独占和战略型独占并提出假设。利用实证分析方法,选取技术与知识密集的制造型企业为样本,采用回归分析方法验证假设。研究显示:外部技术导向、外部研发导向和外部知识导向均对激进式创新绩效产生显著正向影响。法律型独占在外部研发导向、外部知识导向和激进式创新绩效之间起到正向中介作用;战略型独占在外部技术导向和激进式创新绩效之间起负向中介作用。研究表明:企业不同的外部开放式活动与不同的独占性手段结合,对企业的激进式创新绩效产生差异性影响。 2018年11月05 00:00 2018年11期 1867 1872 2037277 张墨<sup>1,2</sup>, 陈恒<sup>1</sup>