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船舶板架结构变形场测量技术研究

船舶力学 2024年第10期28卷 1599-1610页

作者：李生鹏韦朋余刘豪戴泽宇张若楠宋培龙中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 船舶结构安全全国重点实验室江苏无锡214082

船舶结构强度试验过程中,传统的离散点变形测量技术难以获得结构的全场变形数据,因而无法有效揭示结构的渐进破坏过程。本文基于数字图像相关和三维激光扫描原理,提出适用于船舶板架结构变形测量的位移形函数与子区相关性准则,发展定量... 详细信息

船舶结构强度试验过程中,传统的离散点变形测量技术难以获得结构的全场变形数据,因而无法有效揭示结构的渐进破坏过程。本文基于数字图像相关和三维激光扫描原理,提出适用于船舶板架结构变形测量的位移形函数与子区相关性准则,发展定量可控的数字散斑场制作方法,形成船舶板架结构几何形貌测量方法,建立船舶板架结构变形场测量技术;在此基础上,开展船舶板架结构模型变形场演化过程测量试验,获得模型在纵向压缩载荷所用下的结构变形场,尤其是模型结构临界状态前后的失效演化行为,揭示船舶板架结构变形场的时空演化规律,可为实船结构的失效模式识别提供基础测量技术手段。

关键词：船舶板架结构数字图像相关三维激光扫描变形场测量

基于“潜力-连通度-韧性”的粤港澳大湾区城市群生态风险适应能力评估与提升策略

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生态学报 2025年

作者：王欣妍王辰星张英男严岩中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室中国科学院大学国家食品安全风险评估中心

全球气候变化、城市人口的增加和活动强度的加剧、以及城市系统的脆弱性使得城市化区域生态风险防控变得越来越重要，加强主动适应性管理以提高风险适应能力是城市化区域应对生态风险的核心。然而，适应性应用的研究尚未形成涵盖风险应... 详细信息

全球气候变化、城市人口的增加和活动强度的加剧、以及城市系统的脆弱性使得城市化区域生态风险防控变得越来越重要，加强主动适应性管理以提高风险适应能力是城市化区域应对生态风险的核心。然而，适应性应用的研究尚未形成涵盖风险应对全过程的系统体系。从适应性视角提出了基于“潜力-连通度-韧性”的三维城市化区域生态风险分析框架，采用主成分分析评估粤港澳大湾区全过程、多尺度的生态风险适应能力，基于适应性循环表征城市发展阶段特征。结果表明，大湾区城市群的生态风险适应能力总体处于中等水平，空间格局表现出由周围山区向中心和东南城市建成区降低的趋势，大湾区中部和东南部地区适应能力低值区占比达到7.70%，主要涉及适应性循环中重组阶段的城市，包括澳门特别行政区、佛山市、东莞市、中山市、深圳市和广州市，面临较强的极端高温、内涝、景观破碎化等风险，建议该区域可作为重点防控区，优先加强风险防范和保护措施。实证研究显示，建立的三维评估框架能够更好的反映生态系统的结构、功能和动态变化对城市化区域生态风险适应能力的影响，为加强城市化区域生态风险全过程管理提供参考。

关键词：城市化区域生态风险风险评估适应性管理全过程管理粤港澳大湾区

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焊接方法对接头冲击性能的影响研究

中国造船 2024年第5期65卷 259-268页

作者：张得扬汪俊刘建湖潘建强江楠张浩宇中国船舶科学研究中心无锡214082 深海技术科学太湖实验室无锡214082 船舶结构安全全国重点实验室无锡214082

舰船结构在承受爆炸冲击载荷时,焊接接头是薄弱环节。论文以Q355船用钢为对象,研究两种焊接方法下8和10 mm厚度的对接接头以及T型接头的拉伸冲击性能,设计了接头拉伸冲击试验装置,并提出临界冲击高度概念。试验结果表明,对接接头的焊接... 详细信息

舰船结构在承受爆炸冲击载荷时,焊接接头是薄弱环节。论文以Q355船用钢为对象,研究两种焊接方法下8和10 mm厚度的对接接头以及T型接头的拉伸冲击性能,设计了接头拉伸冲击试验装置,并提出临界冲击高度概念。试验结果表明,对接接头的焊接区域不是结构薄弱环节。计算了采用两种焊接方法制备的T型接头冲击断裂能量,采用激光-电弧复合焊参数制备的接头拉伸冲击性能弱于熔化极气体保护焊制备接头。微观分析表明,热影响区域粗晶区晶粒尺寸过大是激光-电弧复合焊接头拉伸冲击性能变差的关键因素。论文的研究方法和结果为接头冲击性能的提升提供了参考。

关键词：焊接方法接头冲击性能冲击断裂能量热影响区

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舰船设备中量级冲击试验动力学模型研究

中国造船 2024年第5期65卷 222-232页

作者：马刚何斌刘建湖张啸陈昊中国船舶科学研究中心无锡214082 深海技术科学太湖实验室无锡214082 船舶结构安全全国重点实验室无锡214082

根据GJB150.18-1986标准中关于中量级冲击试验的有关规定,依据已有的研究成果及试验数据,对中量级冲击试验作用过程进行了分析,并对其中关键部件的质量、连接刚度及阻尼进行了计算,建立了中量级冲击试验多自由度质量刚度阻尼动力学模型... 详细信息

根据GJB150.18-1986标准中关于中量级冲击试验的有关规定,依据已有的研究成果及试验数据,对中量级冲击试验作用过程进行了分析,并对其中关键部件的质量、连接刚度及阻尼进行了计算,建立了中量级冲击试验多自由度质量刚度阻尼动力学模型,经试验验证,计算结果与试验结果最大偏差在12%以内。利用该模型,分析得到了摆锤高度、支撑槽钢数量和螺栓安装跨距对冲击试验载荷的影响规律。研究结论可用于指导支撑槽钢数量及其安装跨距的选取,以及中型冲击机上非标试验的开展。

关键词：舰船设备冲击试验中型冲击机动力学模型质量刚度阻尼

复杂载荷作用下浮式平台铰接式连接器结构响应特性研究

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海洋工程 2024年

作者：宋培龙韦朋余李生鹏戴泽宇张若楠汤明刚中国船舶科学研究中心船舶结构安全全国重点实验室(无锡)

超大型浮式平台由多个海上浮体模块铰接而成，连接器作为关键连接部件承受着较为复杂的服役载荷，因此，需要对连接器的结构响应特性进行分析和评估。以超大型浮式平台铰接式连接器为研究对象，开展了不同工况下的有限元仿真计算，确定... 详细信息

超大型浮式平台由多个海上浮体模块铰接而成，连接器作为关键连接部件承受着较为复杂的服役载荷，因此，需要对连接器的结构响应特性进行分析和评估。以超大型浮式平台铰接式连接器为研究对象，开展了不同工况下的有限元仿真计算，确定了连接器系统危险工况和危险区域，在此基础上，设计了平台铰接式连接器1︰2.5缩尺比大尺度模型试验方案，建立了复杂多向载荷作用下铰接式连接器结构响应特性试验评估方法。试验结果表明，连接器试验模型在垂向载荷、纵向扭矩以及垂向载荷和纵向扭矩组合作用下的结构响应与仿真计算结果吻合良好，应力水平预报误差小于9%，验证了连接器结构响应评估方法的有效性，可以为铰接式连接器在超大型浮式平台的应用提供理论计算参考和试验技术支撑。

关键词：浮式平台铰接式连接器响应特性多向载荷试验评估方法

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基于共模的耐压结构超差矫正评估方法研究

海洋工程 2024年

作者：陈沙古谢晓忠吴智睿刘成中国船舶科学研究中心船舶结构安全全国重点实验室(无锡)

大型耐压结构建造过程中难免出现超差问题，超差矫正及其安全评估一直是行业的工程难题。以常见的耐压结构合拢端口超差为对象，开展矫正措施和评估方法研究。根据矫正工装的结构特点，提出了矫正力的间接测量方法，可为矫正引起的结构... 详细信息

大型耐压结构建造过程中难免出现超差问题，超差矫正及其安全评估一直是行业的工程难题。以常见的耐压结构合拢端口超差为对象，开展矫正措施和评估方法研究。根据矫正工装的结构特点，提出了矫正力的间接测量方法，可为矫正引起的结构内应力计算提供载荷条件。通过合拢端口的柔性-刚性连接假设，构建了一种局部结构矫正内应力和整体结构极限承载能力仿真计算的共模方法。采用共模方法对舱段结构板壁差超差矫正进行仿真计算，研究分析了局部矫正内应力对舱段结构极限承载能力的影响。研究表明，该板壁差引起的矫正内应力对舱段结构承载能力的影响很小，基本可以忽略不计；但当超差情况更为严重，矫正引起的内应力水平达到材料的屈服强度时，超差矫正对舱段结构承载能力的影响则较大，会影响耐压结构的安全使用。

关键词：耐压结构超差矫正矫正力共模策略承载能力

基于姜黄素纳米传感器在食品快速检测中的应用

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中国食品学报 2025年

作者：贾穆高雪张红梅刘璐励建荣渤海大学食品科学与工程学院辽宁省食品安全重点实验室生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心

食品安全长期以来面临农兽药残留、食品添加剂滥用及重金属、致病菌和毒素污染等严重问题。因此，针对污染物对食品的危害，建立快速、灵敏的检测方法对确保食品安全具有重要意义。姜黄素作为一种荧光团，具有良好的荧光特性；作为一种... 详细信息

食品安全长期以来面临农兽药残留、食品添加剂滥用及重金属、致病菌和毒素污染等严重问题。因此，针对污染物对食品的危害，建立快速、灵敏的检测方法对确保食品安全具有重要意义。姜黄素作为一种荧光团，具有良好的荧光特性；作为一种天然色素，有较宽的吸收峰；其独特的酮-烯醇互变异构体结构在酸碱溶液中易发生颜色变化以及β-二酮结构和金属离子可以螯合配位；姜黄素还有导电性能，可产生电化学信号。纳米传感器具有尺寸小、比表面积大、质量轻、消耗低和光学性质明显等特点。基于姜黄素的纳米传感器在食品检测中具有检测速度快、灵敏度高、成本低和操作简单等优点。结合以上优势，姜黄素是一种检测食品中有毒有害物质的理想候选材料。基于姜黄素独特的结构和特性，本文论述了姜黄素的光学和电化学纳米传感器在食品快速检测中的应用，并强调了其优异的检测性能。同时，指出了姜黄素纳米传感器检测方法的局限性以及未来的发展方向，以期为食品分析检测领域提供参考。

关键词：姜黄素纳米传感器快速检测食品安全

基于自适应Kriging-重要抽样法的载人潜水器载体框架结构可靠性分析

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中国造船 2024年第5期65卷 78-86页

作者：冯士超陈鹏万正权赵勰李艳青中国船舶科学研究中心无锡214082 深海技术科学太湖实验室无锡214082 深海载人装备全国重点实验室无锡214082 船舶结构安全全国重点实验室无锡214082

为解决载人潜水器载体框架的结构可靠性计算问题,提出了一种改进的自适应Kriging-重要抽样法。该方法首先在较大样本空间内样本点较稀疏的情况下构建代理模型,计算得到和验证设计点,然后以设计点为中心构建最终的代理模型,并采用重要抽... 详细信息

为解决载人潜水器载体框架的结构可靠性计算问题,提出了一种改进的自适应Kriging-重要抽样法。该方法首先在较大样本空间内样本点较稀疏的情况下构建代理模型,计算得到和验证设计点,然后以设计点为中心构建最终的代理模型,并采用重要抽样法计算结构可靠性。分别用该方法、蒙特卡洛法和重要抽样法计算了算例的失效概率,计算结果表明所提出的方法具有较高的精度和效率。采用该方法对某载人潜水器载体框架进行结构可靠性分析,基于22次的有限元计算结果得到该载体框架的失效概率为5.18×10^(-8),同时灵敏度计算结果能较好地反映载体框架的结构失效特点。该方法有效降低了小概率失效问题求解的计算工作量,可用于复杂结构的可靠性计算分析。

关键词：载体框架自适应Kriging 重要抽样法可靠性灵敏度

水下爆炸作用下结构弹塑性动响应数值计算方法

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火炸药学报 2024年第8期47卷 696-703,I0003页

作者：戎宇飞初东阳周章涛刘国振王海坤中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 深海技术科学太湖实验室江苏无锡214082 船舶结构安全全国重点实验室江苏无锡214082

针对水下爆炸强冲击载荷作用下结构塑性永久变形问题,建立流固耦合数值计算模型,采用二阶双重渐近法(DAA2)对流固耦合模型解耦,流体和结构数值模型利用分部法交错计算。流体部分对结构湿表面建立边界元模型,通过Newmark时间积分法求解二... 详细信息

针对水下爆炸强冲击载荷作用下结构塑性永久变形问题,建立流固耦合数值计算模型,采用二阶双重渐近法(DAA2)对流固耦合模型解耦,流体和结构数值模型利用分部法交错计算。流体部分对结构湿表面建立边界元模型,通过Newmark时间积分法求解二阶DAA方程;结构部分基于考虑弹塑性效应的任意参考构型理论建立了有限元运动方程,采用前增量位移时间积分法进行显式求解,避免流固耦合数据交互过程中的迭代修正以简化求解流程。对水下爆炸结构动响应问题进行数值模拟,并与理论及试验结果进行对比。结果表明,在水下爆炸产生的强冲击载荷作用下结构会发生永久塑性变形,本研究方法计算得到的位移、速度、应力等结构响应量与相关参考结果相吻合。表明发展的水下爆炸流固耦合求解方法可准确模拟强冲击载荷作用下的结构弹塑性动响应,拓展了DAA2方法的应用范围。

关键词：爆炸力学水下爆炸二阶双重渐近法弹塑性动响应 DAA2