哈尔滨工程大学学报 /oa 六角冰晶生长过程的相场模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806067 为了研究空气中过冷水滴附着船舶上层建筑后结冰过程的微观机理,本文进行了冰晶生长数值模拟研究。基于相场法中经典的Kobayashi模型,采用有限差分法九点差分格式离散偏微分方程,借助Python语言编程工具实现了冰晶生长的模拟及可视化。通过主要参数的敏感性分析,发现界面宽度均值、融化温度等参数对冰晶生长及最终形貌存在不同程度的影响,枝晶生长模拟过程与显微镜实验观察结果相一致,并与自然界真实存在的雪花轮廓相似,验证了本文数值方法的可靠性,对冰晶生长过程的数值模拟,进一步揭示过冷水滴附着结冰过程的微观机理。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1537 1542 10367347 韩端锋, 王永魁, 鞠磊, 王庆, 王春阳 钢制闸门冰载荷识别与静强度分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201807035 为研究闸门在冰载荷作用下的结构是否安全,本文在2015-2016冬季对闸门结构变形进行了连续监测,并通过ANSYS仿真建立了冰载荷识别的数学模型。结合Tikhonov正则法与粒子群优化算法对冰载荷识别数学模型进行求解,利用水工钢结构监测数据识别出了冰载荷的近似分布,并在此基础上计算了闸门的应力分布、刚度与稳定性。计算结果表明:混合算法优于常规的正则化方法和M-P逆法,能够给出较高精度的求解结果;闸门安全性足够,冰载荷未对闸门安全造成过大影响。研究结果表明:正则法的灵活应用及其与优化算法的合理结合能得到比传统正则法更精确的求解结果,其对冰载荷的间接监测具有较高的工程参考价值。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1543 1548 15370141 张猛<sup>1</sup>, 魏强<sup>1</sup>, 石焕成<sup>2</sup>, 曲先强<sup>1</sup> 定向传输水声通信网络邻节点发现机制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201803070 针对水声通信网络拓扑不稳定的问题,本文对其邻节点发现机制进行了研究。邻节点发现机制将网络新增节点的邻节点分为全向传输范围内邻节点与定向传输范围内邻节点2类,全向传输范围内邻节点按照邻节点发现机制选取部分节点作为邻节点代表,选出的邻节点代表根据自身情况向新增节点发送邻节点信息完成邻节点发现过程。本文通过理论计算与仿真分析验证所提邻节点发现机制性能,所得理论结果与仿真结果一致,仿真结果还表明所提邻节点发现机制中参与邻节点发现过程的节点数小于全向传输范围内节点数。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1549 1554 4045590 杨健敏<sup>1,2,3</sup>, 乔钢<sup>2</sup>, 刘凇佐<sup>2</sup>, 尹艳玲<sup>4</sup> M估计的抗差匹配算法及收敛性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802006 船体分段测量点数据与CAD模型的匹配精度直接影响分段建造精度评定,评价参数对船舶建造精度管理起着至关重要的作用,采用常规匹配方法无法有效抑制粗差对位姿定位精度的影响。为了获得船体分段最佳匹配位姿,给出合理的建造误差评价,本文提出基于退化的M估计抗差匹配方法以削弱粗差对匹配位姿影响,该算法依据M估计准则获取不同精度数据的匹配权系数,采用退化-迭代方法建立稳健估计模型,提高定位解的可靠性和收敛速度是寻求船舶建造过程中精度尺寸监控的实用性技术。理论和实际算例均验证了该方法的有效性及相对于迭代点最近法的合理性,为船舶建造精度修正和后续装配提供定量参数。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1555 1561 7899347 杨贵强<sup>1</sup>, 刘玉君<sup>1,2</sup>, 李瑞<sup>1</sup>, 汪骥<sup>1,2,3</sup> 集装箱船大厚板焊接接头面外变形控制分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201805117 集装箱船舷侧的抗扭箱结构,多采用60~85 mm级别的高强钢大厚板进行焊接建造;复杂的多层多道焊过程,使得焊接力学响应极为复杂,且焊接面外变形不易预测,直接影响建造精度和造船周期。针对其精度建造问题,本文预测并控制了对接焊接头的面外变形。通过采用基于并行计算技术的热-弹-塑性有限分析,考虑多层多道焊中的重熔现象,高效且精确地预测了传统焊接工艺下变厚度对接接头的面外变形。同时,使用对称顺序焊接、反变形加载,特别是优化坡口等方法,有效地控制了焊接面外变形。研究结果表明:本文提出的算法提高了温度场及焊接变形的计算效率;在一次翻身的情况下,实现了大厚板高效且精准地焊接建造,提高了焊接建造的效率。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1562 1568 1645349 王江超<sup>1,2</sup>, 史雄华<sup>1</sup>, 周宏<sup>3</sup>, 刘建峰<sup>4</sup> 不同横摇幅值下浮式立轴叶轮的水动力性能分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201712040 为研究浪流联合环境中浮式立轴水轮机的水动力特性及能量转换效率,本文将浮式垂直轴叶轮在浪流中的运动模拟成均匀流中给定频率的受迫摇荡运动。通过ANSYS-CFX软件的二次开发,建立均匀流场中受迫运动水动力模型,进而计算垂直轴叶轮单自由度横摇运动时的不同横摇幅值下的叶轮推力、侧向力的水动力性能变化。将叶轮的推力系数和侧向力系数的时历曲线用最小二乘法进行拟合,分析得到了水轮机阻尼系数和附加质量系数。数值计算结果表明:横摇运动使得叶轮瞬时载荷产生波动,波动值明显增大;推力中阻尼力比惯性力占比大,侧向力受两者的影响相当。本文的研究对浪流联合作用下浮式潮流能装置水动力特性研究有重要意义。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1569 1575 6693161 王凯<sup>1</sup>, 张万超<sup>2</sup>, 王树齐<sup>2</sup>, 国威<sup>3</sup> 船舶航向非线性离散系统自适应模糊最优控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806005 针对船舶航向非线性离散时间系统,本文提出一种基于模糊逻辑系统的自适应最优航向控制算法。本文优化控制算法采用actor-critic结构,模糊逻辑评价系统和模糊逻辑执行系统分别用于构建最优评价信号和最优控制信号。模糊权值采用梯度下降法进行更新学习,并以大连海事大学“育龙”轮为例进行仿真研究。基于前向差分Lyapunov方法证明了闭环系统半全局一致最终有界,保证系统跟踪误差收敛到以零为中心的邻域内。仿真结果进一步验证了本文算法的有效性和合理性。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1576 1581 3523069 朱丽燕, 李铁山, 单麒赫 三体船压力跃变的喷水推进推力数值方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802030 为实现喷水推进船舶推力的快速预报,本文提出了一种通过求解兴波阻力、粘性阻力和进流面物理参数实现喷水推进推力快速迭代求解计算的数值方法。本文依据船舶受力的平衡方程,在喷水推进流道内采用压力跃变法,建立船舶喷水推进推力计算数学模型。采用边界元法对兴波势进行求解,通过对船体加长处理,解决兴波阻力计算中流道面元与自由液面面元互相穿透导致的影响系数矩阵异常等数值问题。运用湍流边界层理论计算控制体进流面的速度、压力和进流面边界层影响系数。以三体船船模为研究对象,将数值计算结果与粘流计算流体力学喷水推进自航结果进行对比分析,结果表明:该方法预报三体船喷水推进系统推力相对误差小于5%,能够快速有效预报三体船喷水推进推力性能及推力减额,具有较强的理论研究和工程实际应用价值。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1582 1588 9040225 张雷<sup>1</sup>, 张佳宁<sup>1</sup>, 尚宇宸<sup>2</sup>, 董国祥<sup>3</sup>, 陈伟民<sup>3</sup> 自然循环流动沸腾逆流实验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201803048 为了研究加热通道中逆流的特征和机理,本文进行了低压高入口过冷度下的自然循环实验。通过采用逐渐增加实验热流密度的方法,在自然循环流动沸腾实验中识别了3种自然循环模式:稳态自然循环、流动不稳定性(无逆流)和逆流。对比实验热流密度和经验关系式计算的临界热流密度预测值,解释了逆流的机理:流动不稳定性诱发了间歇干涸型沸腾临界,间歇干涸导致了逆流的产生。分析了自然循环工况和回路结构对逆流的影响,并结合实验段出口水温波动、壁温分布和间歇干涸的发生建立了流动不稳定性工况下实验段内的流型,单相流体和两相混合物的交替通过加热段出口。本文给出不同热流密度下的自然循环模式,可为自然循环系统的设计和安全分析提供参考。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1589 1594 4411844 陈先兵, 高璞珍, 王强, 王忠乙, 黄莹 蒸发现象的鼓泡除甲基碘过程理论分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802026 针对鼓泡式过滤器内存在放射性物质释放衰变热的问题,本文对鼓泡除气效率的影响规律及影响机理进行研究。根据气泡内气体的质量、能量和组份浓度守恒方程以及气液界面特定的传质、传热边界条件来构建存在蒸发过程的鼓泡除气模型,并对控制方程和边界条件进行无量纲化处理从而实现模型的数值求解。计算结果表明:在气泡生成后的极短时间内,气泡显热导致的蒸发消失;衰变热导致的蒸发会明显地降低鼓泡除气效果。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1595 1600 4075357 温济铭, 孙中宁, 谷海峰, 刘子平 Level set函数快速步进并行重构的分区优化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201804027 为进一步提升Level set函数重构的分区并行重构效率,本文采用均分交界面方式进行分区,并保证生成内边界重构节点数量最少。通过运用基于共享存储并行编程(OpenMP)多线程技术的并行计算模型,实现圆球、Zalesak球和哑铃等值面的并行重构。计算结果表明:新分区方法能平衡子区域间计算荷载,减少子区域间信息传递次数和节点回滚次数,与均分区域方法相比,新分区方法能够获得更高计算速度,具有更好的实用性和可扩展性。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1601 1607 6182138 夏波<sup>1</sup>, 黄筱云<sup>1,2</sup>, 陈同庆<sup>2</sup>, 程永舟<sup>1</sup>, 江诗群<sup>1</sup> 射流冷却对航空发动机压气机的特性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201804021 针对高马赫数下航空发动机高温进气问题,本文建立了高空环境下预冷段-压气机内气雾蒸发冷却的数学模型。基于欧拉-拉格朗日多相流数值方法分析了不同喷雾条件和高空环境时压气机特性变化。结果表明:在高空高马赫数环境下,喷水冷却可以增加进气流量、抑制温升、增大总压比;在一定范围内较大的喷水量和较小的液滴尺寸,有利于降低总温比、提高总压比,同时有利于降低压气机压缩耗功及增加效率。因此,航空发动机压气机前增设进气预冷段进行射流冷却,可以有效改善压气机的工作特性。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1608 1615 20340311 林阿强, 郑群, 张海, 姜玉廷 <span style="text-decoration: overline;">X</span>-R控制图的串行生产系统维护建模方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201804031 针对需要实时监控产品质量与设备状态的带缓冲退化生产系统的设备维护问题,本文提出综合考虑控制图及缓冲区的串行生产系统维护建模方法。采用均值控制图对上游设备的生产过程进行监控,根据过程状态采取反应性维护策略,下游瓶颈设备采取状态维护,并以瓶颈设备的预防维护作为机会维护决策点,建立以检测的产品批量,控制图控制限参数,状态维护阈值,机会维护阈值以及缓冲区大小为决策变量的成本模型。通过数值实验分析表明该建模方法可有效协调过程监控与维护策略,相较于传统维护策略能显著降低生产成本。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1616 1621 3004547 周炳海, 刘自强 玻璃纤维筋与钢筋混杂配筋柱正截面承载力 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201710064 为了解决配筋率、偏心距和混杂配筋面积比对混凝土柱的破坏形式、影响侧向位移和柱正截面承载力计算的问题,采用构件试验的方法,对6根钢筋与玻璃纤维增强聚合物筋混杂配筋柱进行偏压试验。试验结果表明:混杂配筋柱最终破坏形式均为混凝土压碎且承载力较高,破坏前柱内玻璃纤维增强聚合物筋保持完好;通过合理配筋,柱延性及受拉玻璃纤维增强聚合物纵筋强度能够较好发挥;试验中玻璃纤维增强聚合物纵筋与混凝土截面应变分布符合平截面假定;同荷载时,柱侧向位移随配筋率增大而减小,随混杂配筋面积比(玻璃纤维增强聚合物与钢筋面积之比)和偏心距增大而增大。依据平截面假定,建立了混杂配筋柱正截面承载力公式,计算准度较高,供设计参考。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1622 1628 9876264 邓宗才, 高伟男 地震动斜入射对车桥系统地震响应的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201804014 为了研究山区地形条件及地震动斜入射对车桥系统地震响应的影响,本文基于粘弹性边界理论,建立了地震剪切波斜入射条件下的局部场地模型。通过将输入地震动转化为人工边界上的等效荷载,获得考虑地形条件和入射角度影响的地震动时程,编制程序获得车桥系统的动力响应,并以列车通过实际桥梁为算例进行了分析。研究结果表明:局部地形条件对车桥系统地震响应的影响不可忽视,否则会导致计算结果偏于不安全;地震剪切波入射角度对车桥系统地震响应的峰值及其出现时间均有影响,只研究地震剪切波垂直入射的情况并不全面,应综合考虑各个角度以确定最不利情况。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1629 1635 9916305 乔宏<sup>1,2</sup>, 夏禾<sup>2</sup>, 杜宪亭<sup>2</sup> 柴油机燃烧产物的扰动粒子群求解方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201803015 针对内燃机燃烧产物平衡浓度求解的难题,本文使用平衡常数法将燃烧产物平衡浓度的求解转化为求解非线性方程组。对此非线性方程组使用二范数格式转化为无约束条件下的优化问题,以获得更强求解能力和避免矩阵奇异。在基本粒子群算法的基础上,将粒子初值由随机自由分布修改为在给定初值附近分布以加快收敛速度。在全局搜索过程中增加搜索路径扰动以增强全局搜索能力。使用扰动粒子群算法可成功用于内燃机氮氧化物生成预测,收敛精度可达10<sup>-10</sup>量级,且实现简单、全局收敛能力强。通过对比Newton-Raphson算法、粒子群算法和STANJAN算法发现,扰动粒子群算法的收敛精度更高且具有更好的稳定性。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1636 1641 2780553 唐元元<sup>1</sup>, 张均东<sup>1</sup>, 鲁道毅<sup>1</sup>, 曾鸿<sup>1</sup>, 夏雨<sup>2</sup> 基于改进深度学习模型C-NTM的脑电鲁棒特征学习 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201808069 为了在脑电信号鲁棒特征学习中提取更多脑电抽象和深层特征,本文在卷积长短时记忆网络的基础上提出一种深度学习混合网络。采用快速傅里叶变换将多通道的脑电信号转换为一系列具有空域、时域、频域相关信息的频谱图;将改进的卷积神经网络和神经图灵机组合搭建完成深度学习混合模型卷积神经图灵机C-NTM;通过认知工作负载脑电的分类任务对改进的模型进行评估。实验结果表明:本文所提模型在相应的数据库上取得了94.5%的准确率,优于目前在脑电分类任务中效果最好的模型。该模型能够有效地学习不同受试者之间和同一受试者不同状态时的脑电特征,实现更好的脑电鲁棒特征学习。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1642 1649 5186509 毕晓君<sup>1,2</sup>, 乔伟征<sup>2</sup> 生物质微粉塑化及表面塑化工艺 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201806027 为了改善生物质的亲水特性,提高生物质对树脂挤出工艺的适应性,本文分别使用硫酸、醋酸、甘油和乳酸作为主要的塑化剂,对生物质微粉进行塑化处理。通过激光粒径分析、DSC-TGA、红外光谱和SEM分析,初步判断生物质的塑化效果。将塑化后的生物质与PLA共混挤出制备成生物质/PLA树脂颗粒,测量其拉伸强度、断裂伸长率和熔融指数。实验结果表明:甘油作为塑化剂,塑化效果较差;硫酸作为塑化剂,塑化效果较好,但不会改善生物质表面的亲水特性;醋酸和乳酸作为塑化剂,不仅可以起到塑化的作用,同时也能够改善生物质与树脂间的相容性,具有良好的实用效果。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1650 1655 8248204 齐海群, 范大鹏, 乔春玉, 王宇宁 不完全信息下企业合作创新策略的多方博弈模型 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201810080 针对投资额的分配、利润的分配、创新产品的销量对企业合作创新概率的影响问题,本文建立了政府、高新技术企业、制造企业的三方博弈模型。依据技术创新和成果转化2个创新阶段理论,论证政府参与创新的概率与创新产品的扩散量的增长率成正比例关系。研究表明:技术转让费用在一定范围内时,2个阶段合作的概率与投资额及收益的分配比例直接相关;购买创新技术的费用超出制造企业预算时,企业只能选择合作创新或不创新。本文模型企业在信息不对称情况下的合作创新策略提供了一定的理论依据。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1656 1661 1796855 马永红<sup>1</sup>, 李言睿<sup>1,2</sup> 基于深度神经网络模型的中文分词方案 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201812073 针对目前已有的分词算法和程序在处理海量网络文本分词时性能下降的问题,本文提出了一种基于深度神经网络模型的中文分词方案。该方案利用基于长短期记忆网络的编码-解码模型对数据模型进行训练,并采用得到的模型进行分词。为了提升分词性能,进一步提出了一种基于词向量的修正方法,对采用上述模型的分词结果进行修正。对典型微博语料数据集的实验结果表明,提出基于模型的分词性能相对于传统的分词软件的分词性能有了较大提升。采用提出的词向量修正方法修正后的分词准确率和<i>F</i>值略优于未修正的分词准确率和<i>F</i>值,从而验证了论文提出的分词方案的有效性。 2019年09月05 00:00 2019年09期 1662 1666 2862115 许峰<sup>1</sup>, 张雪芬<sup>2</sup>, 忻展红<sup>1</sup>