和卫平 作品数:26 被引量:64 H指数:6 供职机构: 武汉第二船舶设计研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国防科技技术预先研究基金 国家科技重大专项 更多>> 相关领域: 交通运输工程 理学 一般工业技术 金属学及工艺 更多>>
基于时均流场的湍流边界层内壁面压力脉动功率谱计算方法研究 2024年 针对湍流边界层内壁面压力脉动功率谱的计算问题,该文结合Grasso修订的TNO-Blake解析模型、RANS(Reynolds average Navier-Stokes)时均流场解,发展一种脉动压力计算方法,近壁面附近采用RANS数值解,对于壁面附近湍流各向异性特性,流向和横向异性模型参数采用Stalnov推荐数值,法向异性模型参数采用试验参数,对某平板上一点处的压力脉动功率谱进行了计算,分析了湍流能谱模型、迁移速度等影响,并与Goody模型结果进行对比。研究表明,该文计算方法合理可行,能快速获取壁面压力脉动功率谱,可为工程装备设计的振动噪声分析提供输入。 孙新蕾 潘治 和卫平 和卫平关键词:湍流边界层 基于统计能量法的环肋圆柱壳中、高频振动与声辐射性能数值分析 被引量:9 2008年 基于统计能量法(SEA)对力激励下的环肋圆柱壳中、高频振动与声辐射性能进行了数值分析,通过与解析法计算结果的对比,证明了利用统计能量法进行圆柱壳中、高频振动与声辐射研究的可行性。重点分析了双层圆柱壳的振动与声辐射性能,得到一些有价值的结论。最后,对比分析了在相同激励力下的单、双层圆柱壳的声辐射性能,双层圆柱壳的外场辐射声压比单层圆柱壳的小。 和卫平 陈美霞 高菊 陈清坤关键词:环肋圆柱壳 声辐射 统计能量分析 基于实测几何缺陷的圆柱壳外压承载能力分析 被引量:3 2019年 [目的]为研究含真实几何缺陷的有限元模型建立途径,并基于不同类型缺陷对某缩比耐压圆柱壳结构的承载性能进行预测分析,[方法]提出基于二次型变换的几何缺陷提取方法,利用双重傅里叶级数表达实测初始几何缺陷,建立实测初始几何缺陷的引入方法。根据特征值模态型缺陷和实测缺陷,分别分析获得的缩比耐压圆柱壳的外压屈曲承载能力。[结果]结果显示,傅里叶级数法在不降低计算精度的前提下仅涉及网格节点的遍历和少量函数值的计算,使缺陷引入的计算效率得到显著提高。[结论]傅里叶级数法能够为圆柱壳结构极限承载能力的精确分析及结构优化设计提供指导。 王伟 朱时洋 和卫平关键词:圆柱壳 承载能力 傅里叶级数 基于空间谐波分析的典型加筋板结构声振特性 被引量:2 2018年 [目的]单向周期加筋板在船舶结构中应用广泛,开展其声振特性理论研究可为加筋板的声振特性分析和优化提供理论参考。[方法]首先,考虑骨材对板的力和扭矩作用,以及流体声介质与板的耦合作用,分别建立无限大单、双周期加筋板的结构动力学模型;然后,通过傅里叶变换将空间域转换到波数域,应用构造函数、泊松公式及周期函数的性质推导加筋结构的振动方程,得到力激励和声波激励下加筋板振动位移的解析解,并利用稳相法给出加筋板的远场声压表达式;最后,通过具体算例讨论骨材扭矩、激励类型、激励位置、板厚、骨材参数等因素对周期加筋板结构声振特性的影响规律。[结果]骨材扭矩对加筋板声振特性的影响较小;对于周期加筋结构,可以利用骨材参数对声子晶体带隙的影响,衰减某些频率的振动;激励加载在强构件处可有效减弱振动;骨材的间距、尺寸等参数对声振特性的影响较为明显。[结论]对激励及骨材参数的合理设置,可以有效优化加筋板结构的水下声振特性。 高双 朱翔 李天匀 和卫平 魏建辉关键词:构造函数 声振特性 通用型试水封头结构设计及其强度研究 2024年 为满足多直径耐压结构、多压力试验工况的试水要求,本文设计大型平面纵横、平面辐射和球面纵横3种结构型式的试水封头,使用通用有限元软件Abaqus作为建模与计算的工具,对上述3种结构型式的试水封头进行强度计算。通过分析试水封头结构的强度,得到试水封头结构受压力载荷后的相当应力及变形结果。结果表明,设计的试水封头结构满足要求,综合考虑计算工况、结构质量、应力分布和强度要求等因素,认为平面纵横加筋结构类型试水封头是较合理的结构方案。 唐敏 和卫平 刘勇 熊景毅关键词:封头 有限元 壳单元 斜纹编织碳纤维复合材料层合厚板冲击后压缩行为分析 2023年 [目的]为分析冲击损伤对层合板压缩强度和失效行为的影响,对冲击后的编织碳纤维复合材料层合厚板开展面内压缩试验和数值仿真研究。[方法]通过建立有限元模型,开展层合板冲击后的压缩仿真分析,采用Fortran语言编写用户自定义材料子程序(VUMAT),实现改进的Hashin失效准则和基于损伤变量的材料退化模型在ABAQUS/Explict中的应用;从压缩强度和压缩破坏模式两方面将数值模拟与试验结果进行对比,验证所建立数值模型的有效性。[结果]结果显示,冲击损伤会降低层合板的压缩强度,无损层合板的压缩失效模式为端部破坏,冲击后的层合板会出现横贯试件中部的截断式破坏;冲击后的压缩强度会随冲击能量的增大而降低,但压缩强度与冲击能量之间并不存在线性关系;层合板损伤行为的拓展与压缩载荷的历程密切相关,压缩载荷在达到层合板破坏载荷的阈值之前,层合板的损伤几乎没有发生拓展,一旦压缩载荷达到阈值,损伤将沿宽度方向迅速拓展,最终发生横贯整个模型宽度方向的压缩损伤。[结论]所做研究可为斜纹编织碳纤维复合材料层合厚板的抗冲击性能评估提供参考。 和卫平 刘明 魏建辉 康逢辉 葛辛辛 张攀关键词:碳纤维复合材料 冲击后压缩 失效模式 有限元分析 消应力热处理对12CrNi5MoV锻钢组织与性能影响研究 2024年 研究了原始态和消应力热处理态12CrNi5MoV锻钢的组织与性能,结果表明,经消应力热处理后,12CrNi5MoV锻钢的强度和塑性与原始态试样的相比变化不大,而冲击韧性明显降低,锻钢发生明显脆化。试验用12CrNi5MoV锻钢含有一定量的P及易引发回火脆性的Ni、Cr、Si、Mn等元素,是发生脆化的根本原因。 和卫平 邓晚平 唐敏 牛继承 杨超飞 王任甫 李旭关键词:脆化 沿晶断裂 晶界偏聚 力激励与声激励作用下圆柱壳声振性能试验 被引量:7 2011年 以单、双层环肋圆柱壳为对象,通过模型试验分析圆柱壳内部介质与壳体的耦合对壳体声振性能的影响,进而对比分析力激励与声激励下,壳体振动与声辐射的关系以及单、双壳的声振性能.结果表明:当圆柱壳内部介质为空气时,声激励作用下声腔模态与结构模态耦合与否对壳体振动以及内部声场的影响很小;当壳体受力激励作用时,外场声辐射与壳体结构模态有关,当壳体受声激励作用时,外场声辐射与壳体结构模态、声腔模态有关;双壳的外壳对力激励和声激励时的振动与声辐射均起到屏蔽作用. 陈美霞 和卫平 邱昌林 陈清坤关键词:环肋圆柱壳 声激励 模型试验 声辐射 不同设计要求下钛合金双层加筋圆柱壳优化设计特性分析 2025年 [目的]为探究不同长径比和不同计算压力下钛合金双层加筋圆柱壳优化设计方案的特性,建立钛合金双层加筋圆柱壳结构轻量化数学模型。[方法]基于Matlab建立遗传算法主控程序,采用有限元软件ANSYS进行极限承载能力计算校核,并对比分析不同长径比和不同计算压力下钛合金单、双层加筋圆柱壳优化方案的差异。[结果]结果显示,钛合金加筋圆柱壳优化设计存在2个临界计算压力,优化设计可分为3个优化类型,即极限承载能力约束控制优化设计的稳定性约束型、强度约束控制优化设计的强度约束型以及强度和极限承载能力约束共同控制优化设计的共同约束型。长径比越大,临界计算压力越大;在相同的计算压力和长径比下,双层壳优化方案的重量低于单层壳结构;在相同长径比下,双层壳优化设计的临界计算压力小于单层壳。[结论]研究成果可为钛合金双层加筋圆柱壳优化设计提供参考。 李世强 朱时洋 和卫平 刘均 程远胜关键词:壳体 钛合金 结构优化 长径比 基于空气中模态参数的水中结构固有频率估算方法研究 该文采用边界元的方法,利用单层圆柱壳在空气中的固有振型和固有频率,在模态坐标系下计算出结构的附连水质量,结合空气中的模态质量,估算出结构在水中的固有频率。并进一步研究了空气中不同的振型归一方式下的模态附连水质量的关系,为... 魏建辉 陈美霞 和卫平 牟彬杰关键词:边界元