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通信学报 2023年第2期44卷 27-40页

作者：张岚何良生郁滨信息工程大学密码工程学院河南郑州450001 国家密码管理局北京100036

基于循环移位与异或运算构造了有限域(F2 m)4上的一类最优线性变换P,借鉴线性变换输入输出关系反证法的思想,提出将最优线性变换目标问题转化为若干个递进关系定理的证明方法,不仅解决了该类最优线性变换的证明,而且适用于任意线性变换... 详细信息

基于循环移位与异或运算构造了有限域(F2 m)4上的一类最优线性变换P,借鉴线性变换输入输出关系反证法的思想,提出将最优线性变换目标问题转化为若干个递进关系定理的证明方法,不仅解决了该类最优线性变换的证明,而且适用于任意线性变换的证明。通过小规模S盒与最优循环移位-异或型线性变换P,建立了2轮sps结构的大规模S盒模型,设计了一系列密码学性质优良的轻量级大规模S盒,仅使用查表、循环移位、异或三类基本运算,提高了大规模S盒的线性度和差分均匀度。理论证明和实例分析表明,与已有大规模S盒构造方法相比,所提大规模S盒设计方案运算代价更加低廉,其差分、线性等密码学性质更加优良,适宜用于轻量级密码算法非线性置换设计。

关键词： sps结构大规模S盒循环移位-异或型线性变换

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船用sps结构抗冲击性能与破坏机理研究

船用SPS结构抗冲击性能与破坏机理研究

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作者：叶仁传江苏科技大学

学位级别：硕士

夹层结构以其优异的力学性能引起了造船界的关注,其在船舶与海洋工程及航空航天等领域的应用范围逐渐扩大,与船舶常用的带有扶强材的单一金属板相比具有重量轻、抗疲劳、结构形式简单、良好的吸能、抗腐蚀及抗冲击能力强、空间利用率高... 详细信息

夹层结构以其优异的力学性能引起了造船界的关注,其在船舶与海洋工程及航空航天等领域的应用范围逐渐扩大,与船舶常用的带有扶强材的单一金属板相比具有重量轻、抗疲劳、结构形式简单、良好的吸能、抗腐蚀及抗冲击能力强、空间利用率高、隔振降噪及滤波等优点,随着对sps夹层结构研究的深入,sps夹层板大量应用于船舶制造将是一种不可阻挡的趋势。本文以船用sps为研究对象,通过对船用sps结构的受力特点及内部应力场和位移场进行分析,在合理假设的基础上建立了两种求解sps夹层板的数学模型,运用大量的经典理论和有限元计算结果对两种理论进行了验证并运用以上数学模型重点研究了船用sps结构的自由振动、静态力学行为和动态响应问题。此外对sps夹层板的动静态本构方程、面/芯脱层问题以及不同sps夹层板的冲击动力学性能进行了一定程度的研究。本文重点研究的内容和相关结论如下:(1)运用板的平衡运动微分方程推导了忽略芯材质量惯性的夹层板的控制方程和含芯材质量惯性的夹层板的控制方程,运用权威的数值实例和经典理论及有限元软件对两种模型的准确度和精度进行了验证,在此基础上对不同面板和芯材厚度的自由振动以及在正弦载荷、均布载荷、集中力载荷等的位移场进行了分析。在保证理论模型准确的情况下对受脉冲载荷、谐振载荷以及多次连续加载的有阻尼效应和无阻尼效应的船用sps夹层结构的动态响应进行了分析,探讨了质量惯性力和阻尼力对sps夹层结构的影响。(2)在理论分析的基础上通过实验研究了高应变率下面板钢、芯材以及钢/聚氨酯夹层板的准静态和高应变率动态本构关系,得到了能够准确描述芯材聚氨酯弹性体和钢/聚氨酯夹层板高应变率下的本构方程并通过实验证明了其精度。(3)由于夹层板较易发生脱层,根据夹层板的受力特点以及破坏形式,通过给船用sps结构设定一个初始脱层,研究船用sps夹层结构在脱层损伤下结构的自由振动和动态响应。对比分析了完好夹层板和有脱层夹层板的动态响应。为了方便处理LS-DYNA输出数据,作者运用M语言开发了一个数据处理并直观显示为三维图的软件Figure3D。(4)最后运用LS-DYNA软件详细研究了传统加筋板、sps结构及sps加筋板在低速冲击下的动态响应,对比分析了传统加筋板、sps结构和sps加筋板的自由振动和冲击动态响应。

关键词： sps结构数学模型动态响应本构方程面/芯脱层 Figure3D软件

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碰撞载荷下sps船体结构响应与优化分析

碰撞载荷下SPS船体结构响应与优化分析

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作者：姚鹏江苏科技大学

学位级别：硕士

随着海上航运业的不断发展,水上航行密度日趋增大,船舶碰撞事故时常发生,严重的船舶碰撞事故往往会造成巨大的经济损失与人员伤亡。因此提升船体结构耐撞性成为现代船体结构设计的研究重点,sps(Sandwich Plate System)结构作为一种抗冲... 详细信息

随着海上航运业的不断发展,水上航行密度日趋增大,船舶碰撞事故时常发生,严重的船舶碰撞事故往往会造成巨大的经济损失与人员伤亡。因此提升船体结构耐撞性成为现代船体结构设计的研究重点,sps(Sandwich Plate System)结构作为一种抗冲击性能优良的船用夹层板,将其引入船体结构设计对提升船体结构耐撞性有着重要意义。本文以sps结构为研究对象,首先介绍船体结构耐撞性优化方法;然后开展sps结构碰撞试验,分析碰撞载荷下sps结构的动态响应;利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA分析sps结构的耐撞性指标;最后开展sps结构参数化分析与耐撞性优化设计,得到优化后的sps结构尺寸参数,将其应用于舷侧结构,对比评估sps舷侧与原舷侧结构的耐撞性。主要研究内容如下:(1)分析船体结构耐撞性优化流程中采用的优化设计方法。结合碰撞载荷特性,选择拟合精度较高、适用于求解非线性优化问题的径向基模型获取变量与响应之间的近似关系,并对试验设计、模型建立与模型精度评估等构建径向基模型的主要步骤进行了详细介绍。为实现sps船体结构的耐撞性多目标优化,介绍多目标粒子群优化算法的基本原理与实现流程。(2)开展sps碰撞试验。以加筋板为替代目标,基于质量相当原则设计sps结构,分析sps结构与加筋板的变形损伤模式与最终变形,评估sps结构与加筋板的碰撞性能。(3)建立sps结构碰撞有限元模型,基于试验数据验证仿真结果的可靠性。分析碰撞载荷下sps结构的动态响应,对比sps结构与加筋板的吸能、撞击力峰值等耐撞性指标,明确sps结构的耐撞性优于加筋板。(4)开展sps结构参数化分析,研究sps结构尺寸参数对整体耐撞性的影响,为sps结构优化设计提供参考。结合最优拉丁超立方试验设计、径向基模型与多目标粒子群优化算法等优化方法形成船体结构多目标优化流程,实现sps结构耐撞性优化。(5)将优化后的sps结构尺寸引入舷侧结构设计,得到sps舷侧结构替代设计方案。对比分析原舷侧与sps舷侧结构的耐撞性能,验证碰撞载荷下sps舷侧结构的结构完整性和吸能等耐撞性指标优于原舷侧结构,sps舷侧结构的耐撞性更优。

关键词： sps结构舷侧耐撞性能多目标优化数值仿真碰撞试验

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