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浮式风机钢-混组合立柱的HSEC切条试件抗弯性能研究

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海洋工程 2024年

作者：林煜铭杨健谢东东王星尔宋春雨上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海市公共建筑与基础设施数字化运维重点实验室上海交通大学海洋工程国家重点实验室

基于单侧钢板-端部约束超高性能混凝土（HSEC）的组合形式，研究浮式风机立柱结构的HSEC切条构件抗弯性能。通过试验研究超高性能混凝土（UHPC）强度、跨度和拉结筋间距对构件抗弯性能的影响，结果表明试件受弯无端部滑移呈正截面破坏... 详细信息

基于单侧钢板-端部约束超高性能混凝土（HSEC）的组合形式，研究浮式风机立柱结构的HSEC切条构件抗弯性能。通过试验研究超高性能混凝土（UHPC）强度、跨度和拉结筋间距对构件抗弯性能的影响，结果表明试件受弯无端部滑移呈正截面破坏，均达到较高承载力并展现出良好的延性。钢板的材料性能得到充分利用，拉结筋和端部型钢协同提升试件延性。采用有限元分析端部约束和拉结筋对抗弯性能的作用，探究用钢参数对抗弯性能的影响。分析结果显示，提升钢板强度、含钢率或配筋率，均有效提升极限承载力，且保持延性的正截面破坏模式。无端部型钢约束时，端部产生相对滑移破坏，整体呈脆性的斜截面破坏模式，且承载力较低；UHPC受端部约束时，保持拉结筋间距适当减小拉结筋直径，将提高拉结筋的强度利用率且保持良好的抗弯性能，端部型钢和拉结筋协同确保试件的组合效应和整体承载性能。

关键词：海上浮式风机结构超高性能混凝土单侧钢板-混凝土抗弯性能用钢量

基于有限数据的水下球类目标多基地低频散射声场预报方法

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上海交通大学学报 2024年第7期58卷 1006-1017页

作者：陈昌雄彭子龙宋昊薛亚强周富霖江苏科技大学能源与动力学院江苏镇江212100 中国船舶集团有限公司系统工程研究院北京100094 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

针对水下球类目标多基地声散射声场预报,提出了一种基于有限散射声压信息数据的预报方法.该方法将散射声场表示为声散射传递函数与声源密度函数的乘积形式,通过数值积分以模型表面网格信息作为输入得到声散射传递函数,以已知的少量散射... 详细信息

针对水下球类目标多基地声散射声场预报,提出了一种基于有限散射声压信息数据的预报方法.该方法将散射声场表示为声散射传递函数与声源密度函数的乘积形式,通过数值积分以模型表面网格信息作为输入得到声散射传递函数,以已知的少量散射声压数据作为输入,综合运用声学互易性、最小二乘法和矩阵变换得到声源密度函数.针对双层球壳以及带铺板球壳,分别利用Rayleigh简正级数解和有限元计算方法对该预报方法进行了验证.对带铺板球壳进行了目标强度试验,对比了测试结果和有限元计算结果,分别以几个测试数据和有限元数据作为输入预报了带铺板球壳多基地散射声场并与有限元结果对比.仿真和试验结果均吻合较好,验证了该预报方法的可行性.

关键词：声散射多基地散射声场球类目标声场预报收发分置

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邮轮舱室瞬态噪声的时域与频域数值计算方法

中国舰船研究 2024年

作者：左营营杨德庆肖健上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院汉江国家实验室

[目的]旨在探索瞬态激励下舱室瞬态噪声的高效精确数值计算方法。[方法]以某邮轮居住舱室为对象，分别构建在声-振耦合模式下时域及频域舱室瞬态噪声数值计算模型，通过对比瞬态声激励及瞬态声与力激励联合作用下舱室瞬态噪声数值计算... 详细信息

[目的]旨在探索瞬态激励下舱室瞬态噪声的高效精确数值计算方法。[方法]以某邮轮居住舱室为对象，分别构建在声-振耦合模式下时域及频域舱室瞬态噪声数值计算模型，通过对比瞬态声激励及瞬态声与力激励联合作用下舱室瞬态噪声数值计算结果，探讨时域和频域2种计算方法在精度、效率、求解规模和建模难度等方面的差异。鉴于瞬态激励谱的频率范围较宽，给出多源激励下舱室瞬态噪声的数值计算方法，并开展实船试验。[结果]结果表明，舱室瞬态噪声数值结果与试验结果的声压级总级误差在3 dB以内，验证了所提数值方法的有效性。时域法和频域法的计算精度相当，时域法的计算效率高于频域法，但建模难度要高于频域法。瞬态空气噪声源的影响范围比瞬态结构振动源的影响范围小。[结论]所提方法能较精确地预报大型邮轮舱室瞬态响应，可在船舶舱室设计阶段预测舱室瞬态噪声，降低设计成本。

关键词：邮轮舱室瞬态噪声声-振耦合耦合时域有限元法与边界元法频域边界元法

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浮式平台运动加速度短期极值快速预报方法

船舶工程 2024年第4期46卷 158-165,174页

作者：李沈杰程正顺崔明浩陈鹏上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学三亚崖州湾深海科技城研究院海南三亚570240

提出一种基于浮式平台运动响应幅值算子(RAO)的频域方法,对浮式平台上任意位置加速度短期极值进行快速预报。假设浮式平台为刚体,通过运动互相关函数与运动谱密度函数的转换关系得到运动谱传递关系;从浮式平台重心运动谱快速转换得到任... 详细信息

提出一种基于浮式平台运动响应幅值算子(RAO)的频域方法,对浮式平台上任意位置加速度短期极值进行快速预报。假设浮式平台为刚体,通过运动互相关函数与运动谱密度函数的转换关系得到运动谱传递关系;从浮式平台重心运动谱快速转换得到任意点加速度谱,基于谱分析方法得到短期极值预报结果;对一艘浮式生产储油船(FPSO)船进行加速度短期极值预报,采用时域计算结果对该方法的准确性与有效性进行验证。研究结果表明,所提预报方法预报精度良好,同时具有极高的预报效率,能满足工程应用需求。

关键词：浮式平台加速度极值短期预报响应幅值算子频域方法

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国内外大型邮轮设计建造标准化研究

中国标准化 2024年第3期 66-72页

作者：史琪琪马宁崔进举上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海交通大学海洋装备研究院

大型邮轮核心设计建造技术是我国造船行业正在攻克的技术难点之一。本文通过对比分析国内外大型邮轮设计建造技术的发展现状,研究我国大型邮轮自主可控设计建造技术的发展方向,梳理国内外大型邮轮设计建造领域标准化工作进程,明确我国... 详细信息

大型邮轮核心设计建造技术是我国造船行业正在攻克的技术难点之一。本文通过对比分析国内外大型邮轮设计建造技术的发展现状,研究我国大型邮轮自主可控设计建造技术的发展方向,梳理国内外大型邮轮设计建造领域标准化工作进程,明确我国自主技术标准研制的需求与关键内容,提出我国大型邮轮自主设计建造标准化工作发展建议,为今后我国大型邮轮设计建造领域加快推进数字化智能化技术深度应用、加大关键技术标准研制力度、构建完善技术标准体系、实现行业的转型升级提供理论指导。

关键词：大型邮轮设计建造标准化转型升级

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基于LSTM循环神经网络的船舶运动极短期预报

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船舶工程 2024年第5期46卷 33-40,55页

作者：张怡孟帅刘震封培元上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

长短期记忆(LSTM)循环神经网络对于预报非线性时间序列有优势,尝试将LSTM网络应用于船舶运动极短期预报。利用某破冰船在北冰洋航行时两段典型海况下的横摇和纵摇运动实测数据,探究LSTM神经网络模型的预报精度和有效时长。研究发现,LST... 详细信息

长短期记忆(LSTM)循环神经网络对于预报非线性时间序列有优势,尝试将LSTM网络应用于船舶运动极短期预报。利用某破冰船在北冰洋航行时两段典型海况下的横摇和纵摇运动实测数据,探究LSTM神经网络模型的预报精度和有效时长。研究发现,LSTM神经网络模型在海况良好、船舶的运动周期性强且主导频率突出时可以取得满意预报效果。但随着时长的增加,误差会不断累积,精确度逐步降低。在编码器-解码器逐步迭代框架基础上利用多层感知机提出直接多步预报改进模型。研究发现,改进模型可以有效减少误差积累、提高预报精度和延长有效时间,尤其在恶劣海况下预报结果改善更为显著。研究成果可以为基于神经网络开发高效准确的船舶运动极短期预报方法提供参考。

关键词：极短期预报长短期记忆循环神经网络直接多步预报误差积累

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考虑尾焰冲击的海上发射平台结构强度研究

舰船科学技术 2024年第14期46卷 97-102页

作者：董雨薇刘俊林瞳李福建上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

海上发射平台具有移动性,可自由选择合适的发射海域,而火箭发射时的高温与冲击载荷会极大影响结构强度。针对某型海上发射平台,计算了7种水动力状态下,结构处于自航、自存以及发射工况下的强度。其中发射工况选取了点火瞬间、升空10 m... 详细信息

海上发射平台具有移动性,可自由选择合适的发射海域,而火箭发射时的高温与冲击载荷会极大影响结构强度。针对某型海上发射平台,计算了7种水动力状态下,结构处于自航、自存以及发射工况下的强度。其中发射工况选取了点火瞬间、升空10 m以及升空30 m等3个时刻,并考虑导流槽的温度载荷与尾焰冲击载荷,同时考虑高温情况下板材许用应力的折减。计算结果表明,发射区域最大应力位于导流槽出口角隅处,对其原因做分析,为海上发射平台及其导流槽的设计提供了参考与建议。

关键词：海上发射平台温度载荷导流槽火箭发射

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循环水槽船模阻力修正方法

实验室研究与探索 2024年第5期43卷 47-51页

作者：代燚陈作钢上海交通大学海洋工程全国重点实验室船舶海洋与建筑工程学院上海200240

在循环水槽中开展船模阻力测量是船型优劣分析的常规试验之一,因此对循环水槽阻力修正方法进行研究是十分必要的。以集装箱船标模(KCS)为研究对象在循环水槽中开展模型阻力和流场测量试验,根据循环水槽自身流动特性并结合拖曳水池已有... 详细信息

在循环水槽中开展船模阻力测量是船型优劣分析的常规试验之一,因此对循环水槽阻力修正方法进行研究是十分必要的。以集装箱船标模(KCS)为研究对象在循环水槽中开展模型阻力和流场测量试验,根据循环水槽自身流动特性并结合拖曳水池已有的修正方法,分析并总结适用于水槽船模阻力与阻塞效应的修正方法。由总结的修正公式与修正流程可知,循环水槽中2.5~3.5 m尺寸模型试验与大模型试验结果阻力换算偏差在1%左右,设计航速点阻力换算偏差小于1%。结果表明,有必要对循环水槽中阻力进行自由面倾斜度修正,采用Tamura公式进行阻塞效应修正能得到更为精确的阻力试验结果。

关键词：循环水槽自由面倾斜度阻塞效应实尺度换算

基于知识工程的面向船体结构总体振动的计算网格生成方法

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船海工程 2024年第1期53卷 1-6页

作者：徐思豪陈熠画彭亚康吴兆年高明星中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

根据结构总体振动计算网格生成的工程需求,分析其具体使用要求与实现难点,结合知识工程的理论,开展基于3DExperience三维设计软件中的知识工程工具的分析,主要包括基于三维模型的知识表达、知识推理技术,提出具体的生成面向结构总体振... 详细信息

根据结构总体振动计算网格生成的工程需求,分析其具体使用要求与实现难点,结合知识工程的理论,开展基于3DExperience三维设计软件中的知识工程工具的分析,主要包括基于三维模型的知识表达、知识推理技术,提出具体的生成面向结构总体振动网格的实施方案,并通过某客滚船项目进行验证,结果表明,知识工程具有普适性、与设计模型强关联、开发成本低等特点,在船舶领域有极大的应用前景。

关键词：知识工程结构振动 3DExperience 模型理想化