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公开(公告)号：CN117566044A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311362555.6
申请日：2023-10-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种用于破冰和排冰的柱塞式造波系统和试验平台，涉及船舶与海洋工程领域，具体涉及造波技术领域。为解决海冰不断碰撞海洋平台从而导致平台结构疲劳破坏的问题，本发明提供了如下方案：一种用于破冰和排冰的柱塞式造波系统，所述系统包括：半球型柱塞、驱动装置和控制系统；所述驱动装置中包括执行机构；所述控制系统发送脉冲信号给所述驱动装置；所述驱动装置根据脉冲信号控制执行机构运动；所述执行机构带动所述半球形柱塞做直线往复运动；所述半球形柱塞的末端为半球形外壳。本发明适用于在极地进行破冰排冰并验证破冰排冰效果。
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公开(公告)号：CN113779834A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111045981.8
申请日：2021-09-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/13 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于极地工程材料强度计算技术领域，具体涉及一种考虑几何非线性的冰与结构物动力耦合计算方法。本发明采用近场动力学和有限元法结合的方式进行冰体与悬臂梁结构动力耦合计算，能实现冰与结构物非线性动力作用的耦合，具有效率高，计算结果准确等优点。本发明依据近场动力学方法求解冰体冲击载荷，将冰载荷通过点到面的形式作用到悬臂量面元上，利用非线性动力有限元形成总体刚度矩阵和等效节点力，采用非线性有限元法计悬臂梁的应力和应变，再以悬臂梁新的构型作为接触边界重新求解冰载荷，继续求解变形悬臂梁的刚度矩阵和不平衡力，最后进行迭代计算，通过判断不平衡力是否收敛，计算出最终的冰体与悬臂梁非线性动力耦合的结果。
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公开(公告)号：CN113779834B
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202111045981.8
申请日：2021-09-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/13 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于极地工程材料强度计算技术领域，具体涉及一种考虑几何非线性的冰与结构物动力耦合计算方法。本发明采用近场动力学和有限元法结合的方式进行冰体与悬臂梁结构动力耦合计算，能实现冰与结构物非线性动力作用的耦合，具有效率高，计算结果准确等优点。本发明依据近场动力学方法求解冰体冲击载荷，将冰载荷通过点到面的形式作用到悬臂量面元上，利用非线性动力有限元形成总体刚度矩阵和等效节点力，采用非线性有限元法计悬臂梁的应力和应变，再以悬臂梁新的构型作为接触边界重新求解冰载荷，继续求解变形悬臂梁的刚度矩阵和不平衡力，最后进行迭代计算，通过判断不平衡力是否收敛，计算出最终的冰体与悬臂梁非线性动力耦合的结果。
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公开(公告)号：CN114065599A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111300846.3
申请日：2021-11-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/25 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于基于无网格方法的数值仿真技术领域，具体涉及一种基于“粒子对”积分形式的“键型”近场动力学方法。本发明针对问题域，将目标物体离散为一定体积的若干物质点；对离散的物质点在一定的近场域内进行邻域粒子搜索，将所有物质点与其邻域内物质点将形成一个个有序的“粒子对”；通过“粒子对”作用方式进行粒子应能密度积分求解，并对由于近场域截断导致材料刚度降低进行表面修正；最后，在时间积分循环内，采用“粒子对”形式进行近场力求解。本发明基于“键型”近场动力学方法以“粒子对”的形式代替传统邻域粒子全配对的形式进行近场力求解，克服了传统方法计算重复性问题，达到计算量减少、计算效率明显提升，时间成本降低的效果。
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公开(公告)号：CN113779696A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111045963.X
申请日：2021-09-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/17 , G06F30/25 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于极地工程材料强度计算技术领域，具体涉及一种翼型结构物横切冰体的压力空间分布计算方法。本发明首先依据近场动力学方法建立海冰动力破坏模型，针对翼型结构物形状实现翼型模型和冰体模型的耦合；通过维持冰体模型一端固定，控制翼型结构物以一恒定的速度作用在冰体模型，获取冰体冲击破坏动力破坏结果，同时通过相对面元面积和接触载荷计算翼型剖面受到的压力。本发明可以实现三维翼型结构物与冰体的动力耦合计算，解决了现有商用软件模拟冰体破碎效果不好的缺点，同时也为机翼遭遇冰体破坏或者螺旋桨切冰等复杂结构物与冰体破坏机理的研究提供思路。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114065599B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202111300846.3
申请日：2021-11-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/25 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于基于无网格方法的数值仿真技术领域，具体涉及一种基于“粒子对”积分形式的“键型”近场动力学方法。本发明针对问题域，将目标物体离散为一定体积的若干物质点；对离散的物质点在一定的近场域内进行邻域粒子搜索，将所有物质点与其邻域内物质点将形成一个个有序的“粒子对”；通过“粒子对”作用方式进行粒子应能密度积分求解，并对由于近场域截断导致材料刚度降低进行表面修正；最后，在时间积分循环内，采用“粒子对”形式进行近场力求解。本发明基于“键型”近场动力学方法以“粒子对”的形式代替传统邻域粒子全配对的形式进行近场力求解，克服了传统方法计算重复性问题，达到计算量减少、计算效率明显提升，时间成本降低的效果。
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公开(公告)号：CN117574560A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311362556.0
申请日：2023-10-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F119/14 , G06F113/08
Abstract: 本发明提出了一种实际冰区海域中全向破冰造波机设计方法，首先进行数据收集与处理，收集目标海域及海冰的相关信息并进行处理；然后基于势流理论模型计算得到造波周期区间、海冰应变响应、波高缩放因子、波高缩放因子计算目标波高和最大冲程，得到目标周期波浪：最终得到的目标周期波浪获得造波机形状曲线，完成造波机设计。
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公开(公告)号：CN113401278A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110716324.5
申请日：2021-06-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于极地破冰船舶型线设计技术领域，具体涉及一种兼顾航行性能和多方面破冰能力的综合性作业破冰船艏。本发明以采取破冰能力最优的V型船艏轮廓为基础，设计了横剖线图，大大增大了外飘角，进一步提升了破冰船艏的破冰能力。本发明在保证破冰艏在破冰能力优越的水平上，优化了纵剖线，采取了较小的纵剖线角和艏柱倾角，增加了破冰船艏的清冰能力。在型线设计的过程中，本发明兼顾敞水域航行时性能不降低的原则，同时兼顾了破冰能力、清冰能力和敞水域性能的综合性能。本发明适用于多任务多航线，可以最大化利用效率，一定程度上控制了在多条单一功能破冰船制造上的经济成本。
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公开(公告)号：CN118624198A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410915045.5
申请日：2024-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种冰级螺旋桨单桨叶冰载荷及应力应变测试装置，支撑结构由铝型材框架、T型槽平台、箱型支撑架以及轴承座等构成，主要用于固定冰载荷驱动及测试装置。铝型材框架上端则安装有模型冰驱动结构，该结构由单螺杆双滑轨、步进马达、模型冰固定板以及高度调整器等构成，主要实现模型冰的匀速运动。而应力应变测试系统位于单桨叶的侧部，由高速摄像机、探照灯、同步器以及应变分析软件等构成。本发明适用于冰级螺旋桨单桨叶冰载荷及应力应变测试试验研究，实现了冰桨接触过程中冰载荷与应力应变的同步测试，具有载荷测试信号更加稳定，平台整体振动及桨轴变形更小，测试精度更高等优点。
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公开(公告)号：CN113779833A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111044431.4
申请日：2021-09-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/25 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于极地工程材料强度计算技术领域，具体涉及一种冲击冰载荷作用下结构物响应计算方法。本发明采用近场动力学和有限元法结合的方式进行冲击载荷作用下结构物动响应计算，能实现冰体冲击结构物动响应预报，具有效率高，计算结果准确等优点。本发明首先依据近场动力学方法求解冰体冲击载荷，以圆柱冰体冲击为例计算柱状冰体冲击下冰载荷大小，再将冰载荷是施加到结构物表面上，以四周刚性固定的平板作为基准结构物进行计算，利用有限元方法计算载荷表面压力大小。本发明可以实现冰体冲击载荷作用下结构物动响应计算，解决了现有商用软件模拟冰体破碎效果不好的缺点，为极地工程结构物的安全校核和设计研发提供参考。
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