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[发明专利]基于无量纲化分析的传递矩阵计算稳定性优化方法-CN201910924861.1有效
发明人：柳贡民;曹银行;张文平;张新玉;明平剑;曹贻鹏;国杰;赵晓臣 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-09-27 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供基于无量纲化分析的传递矩阵计算稳定性优化方法，包括如下步骤：通过设置无量纲参数的方法代入十四方程管梁模型并建立直管无量纲模型；将十四方程无量纲模型表示成矩阵方程的形式，然后利用拉普拉斯变换的方法对矩阵方程进行求解，最终得到频域无量纲传递矩阵模型；引入边界条件及外部作用力等定解条件，对管路动力学问题进行计算并绘制扭转振速和横向振速的响应曲线。获取传递矩阵计算稳定的上限频率和最大管长，并对超过最大管长的管路进行分段处理，通过分段扩维的方式消除计算不稳定的现象。本发明优化过程不会导致变量自由度数的大量增加，解决计算不稳定问题的同时保证了较高的计算效率。
基于量纲化分传递矩阵计算稳定性优化方法

[发明专利]充液圆柱壳固有频率预报方法-CN201910924830.6有效
发明人：柳贡民;曹银行;张文平;张新玉;明平剑;曹贻鹏;国杰;赵晓臣 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-09-27 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供充液圆柱壳固有频率预报方法，包括以下步骤：采用Kennard薄壳理论建立圆柱壳的自由振动方程；通过求解圆柱坐标系下的Helmholtz波动方程，将流体作为径向载荷作用于圆柱壳上，建立充液圆柱壳动力学模型；选取改进状态向量；由Kennard薄壳理论得到传统状态向量的元素位移、转角、力等与中面位移的关系，从而建立改进状态向量与传统状态向量之间的转换矩阵。引入充液圆柱壳两端边界条件预报充液圆柱壳固有频率。本发明降低了一阶导数方程和传递矩阵推导工作量及推导错误出现的可能性，适用范围广，实现过程简便，非常有利于编程计算；预报精度高，整个求解过程不会导致变量自由度数的增加，保证了较高的预报效率。
圆柱固有频率预报方法

[发明专利]一种基于声学超材料的变截面管路低频宽带减振装置-CN202110189706.7有效
发明人：柳贡民;白茹雪;曹银行;胡志 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-02-19 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： G10K11/162 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种基于声学超材料的变截面管路低频宽带减振装置，包括第一变截面段管路、直管段管路、第二变截面段管路，直管段管路的两端分别连接第一变截面段管路和第二变截面段管路，第一变截面段管路和第二变截面段管路的直径沿背离直管段管路的方向增大，以形成靠近直管段管路一端的最小截面和远离所述直管段管路一端的最大截面，直管段管路外壁沿周向设有局域振子，局域振子包括局域振子质量单元和局域振子弹性单元，局域振子弹性单元夹设于所述直管段管路和局域振子质量单元之间。局域振子弹性单元与局域振子质量单元结合，从而形成宽带低频带隙。弹性单元与质量单元径向与轴向排列，能降低扭转振动、径向振动、轴向振动。
一种基于声学材料截面管路低频宽带装置

[发明专利]一种基于遗传算法的多分支管路设计方法-CN201910924872.X有效
发明人：柳贡民;曹银行;张文平;张新玉;明平剑;曹贻鹏;国杰;赵晓臣 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-09-27 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种基于遗传算法的多分支管路设计方法，包括以下步骤：首先选择一条由一个边界端至另一个边界端的链式主传递路径；通过“吸收”各子分支的影响，建立主传递路径上各分支点前后两端状态向量间的模型；由主传递路径上各场传递元件及点元件的排列次序，建立始、末两端状态向量间的整体模型；应用传递矩阵方法预报任意分支系统的动力学问题，并与仿真计算结果进行对比验证模型的正确性；以使多分支管一阶固有频率最小、某一点某一频率下的横向振动幅值最小为目标对多分支管路进行设计。本发明的模型建立与计算、优化设计算法简便，适用范围广，计算精度高，实现过程简便，且非常有利于编程计算。
一种基于遗传算法分支管路设计方法

[发明专利]一种基于遗传算法的受压壳体结构封头设计方法-CN202011574020.1在审
发明人： 曹银行 -专利权人：哈尔滨船科动维消声技术有限公司
申请日： 2020-12-25 - 公布日： 2021-04-16 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：一种基于遗传算法的受压壳体结构封头设计方法，本发明涉及受压壳体结构封头设计方法。本发明的目的是为了解决现有受压壳体结构封头应力设计需要进行大量仿真计算，导致耗时长，计算量大的问题。过程为：步骤一、建立均匀压力下的旋转壳的场传递矩阵；步骤二、建立球‑环、锥‑环不连续处的“点”传递矩阵；步骤三、基于步骤一和步骤二，建立球‑环‑锥旋转组合壳结构的整体传递矩阵；步骤四、基于步骤一至步骤三，计算旋转组合壳结构应力；步骤五、基于步骤四，对球‑环‑锥旋转组合壳结构进行优化，得到优化目标的值。本发明用于组合壳的设计优化领域。
一种基于遗传算法受压壳体结构设计方法

[发明专利]输流圆柱壳振动特性预报方法-CN201910926054.3在审
发明人：柳贡民;曹银行;张文平;张新玉;明平剑;曹贻鹏;国杰;赵晓臣 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-09-27 - 公布日： 2020-02-21 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供输流圆柱壳振动特性预报方法，包括如下步骤：(1)输流圆柱壳流固耦合振动建模：基于Sanders薄壳理论和经典势流理论，利用输流圆柱壳的轴对称特性，建立了内含不可压流体的圆柱壳流固耦合类梁壳模型，得到含流壳单元质量、阻尼、刚度矩阵及其单元振动微分方程。(2)有限元‑传递矩阵法振动特性预报：引入Riccati变换，代入边界条件及外部作用力等定解条件，应用有限元传递矩阵法对输流圆柱壳流固耦合振动特性问题进行计算。本发明的模型建立与预报算法简便，适用范围广，实现过程简单，非常有利于编程计算；预报精度高，预报效率高。
圆柱振动特性预报方法