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[发明专利]一种基于等几何分析的板架结构极限强度分析实现方法-CN202310676160.7在审
发明人： 李春通;韦朋余;王德禹 -专利权人：上海交通大学;中国船舶科学研究中心
申请日： 2023-06-08 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开一种基于等几何分析的板架结构极限强度分析实现方法，包括，根据板架结构，构建IGA模型,其中IGA模型包括若干个平面壳单元；对所述平面壳单元进行坐标转换；通过Nitsche方法对转换后的平面壳单元的边界进行弱耦合并进行网格细化；设置细化后的平面壳单元的材料属性、载荷和边界条件，并根据设置结果构建非线性方程；通过牛顿‑拉夫森迭代法求解非线性方程，并通过NX软件仿真分析，得到板架结构极限强度，通过上述技术方案，本发明，克服了传统有限元分析中复杂的前处理，适用于具有一般边界条件的船舶板架结构，且适合于几何非线性大变形分析，相比传统有限元等数值算法计算效率更高，工程适用性强。
一种基于几何分析结构极限强度实现方法

[发明专利]一种采用等几何分析的板架结构虚拟仿真平台及实现方法-CN202310676264.8在审
发明人： 李春通;韦朋余;王德禹 -专利权人：上海交通大学;中国船舶科学研究中心
申请日： 2023-06-08 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用等几何分析的板架结构虚拟仿真平台及实现方法，本发明属于虚拟仿真实验领域，包括：板架模型构建模块、数值计算模块、云图渲染模块和虚拟可视化模块；其中板架模型构建模块、数值计算模块、云图渲染模块、虚拟可视化模块依次连接；板架模型构建模块，用于构建等几何实体板架模型；数值计算模块，用于对等几何实体板架模型进行等几何分析，得到数值仿真结果；云图渲染模块，用于将数值仿真结果渲染成彩色云图；虚拟可视化模块，用于将等几何实体板架模型、数值仿真结果进行可视化交互。本发明能够满足不同用户在工程设计、基础理论学习等需求，可以有效提高用户对结构设计安全评估和专业知识的掌握能力。
一种采用几何分析结构虚拟仿真平台实现方法

[发明专利]基于船冰作用三维可视化模拟的极地航行窗口期评估系统-CN202310162955.6有效
发明人：师桂杰;王德禹;罗文俊;李春通;蒋嘉奇 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于船冰作用三维可视化模拟的极地航行窗口期评估系统，包括虚拟现实交互操作模块，用于基于VR手柄和VR头盔与虚拟现实场景进行交互；三维虚拟可视化集成模块用于采用全局视角观察虚拟现实场景；北极航线环境三维模拟模块用于模拟航线环境场景；北极航行虚拟场景模块用于建立航行虚拟场景；北极航行窗口期评估模块用于评估船舶在不同航线的航行窗口期；系统存储与输出模块用于存储交互操作信息、虚拟现实场景信息以及窗口期评估结果信息，并以曲线图和数据表的形式输出。本发明的评估系统工作原理简单、场景真实有效、应用场景多样，解决了极地航行安全分析缺乏虚拟现实平台的问题。
基于作用三维可视化模拟极地航行窗口期评估系统

[发明专利]一种面向船舶结构力学的虚拟仿真实验系统及实现方法-CN202210337621.3有效
发明人： 李春通;王德禹;马宁;蔡忠华;师桂杰;崔进举 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-04-01 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供了一种面向船舶结构力学的虚拟仿真实验平台及实现方法，平台包括：用户登录管理模块、船型选择模块、虚拟实验流程介绍模块、实验虚拟仿真模块、数据库管理模块、知识学习模块；所述实现方法包括三维实体模型及有限元模型建立、贴图及动画演示、仿真交互模块实现及设计、数据库接口开发、系统架构搭建制作、数据接口及与硬件交互、Web端实现、PC端实现、ART实现。本发明能够模拟船舶在波浪中的弯曲和扭转真实实验场景，使用户沉浸式体验，以达到理论和实践的统一。
一种面向船舶结构力学虚拟仿真实验系统实现方法

[发明专利]一种船舶结构有限元模型虚拟可视化重构方法-CN202210231420.5有效
发明人： 李春通;王德禹;马宁;蔡忠华;师桂杰;崔进举 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-03-10 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： B63B71/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种船舶结构有限元模型虚拟可视化重构方法，包括：提取有限元模型特征信息，预定义通用的可视化数据存储格式函数库和配置文件，生成特征信息文件；通过预定义的所述函数库建立数据转换接口，重构所述有限元模型，将重构后模型的三维点云数据修正为统一形式的三角形网络拓扑结构，并对所述拓扑结构进行处理和修正；将重构后的有限元模型通过系统发布，实现船舶结构有限元模型的虚拟可视化重构方法。本发明将有限元分析技术和虚拟现实技术相结合，能够实现有限元网格质量的高效检查和修正，也为有限元分析结果后处理的可视化提供了有效途径。
一种船舶结构有限元模型虚拟可视化方法

[发明专利]一种船舶结构动力学分析结果的虚拟可视化系统及方法-CN202210388787.8有效
发明人： 李春通;王德禹;马宁;蔡忠华;师桂杰;崔进举 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-04-13 - 公布日： 2023-02-24 - 主分类号： B63B71/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种船舶结构动力学分析结果的虚拟可视化系统及方法，包括：用户登录管理模块用于用户登录，以及用户信息管理；船舶模型加载模块用于加载不同船型的有限元模型数据；虚拟仿真功能模块用于根据不同船型的有限元模型数据，进行虚拟仿真，获得虚拟仿真数据；数据库管理模块用于储存用户信息、有限元模型数据与虚拟仿真数据；后处理交互及评价模块用于对虚拟仿真数据进行后处理交互，生成交互仿真评价报告。本发明能够实现目标船舶结构的模态振型、频率、振动响应及振动路径传递等虚拟可视化实验场景，为用户提供沉浸式体验，以更加有效、快速的发现结构的设计缺陷，并给出结构改进的建议。
一种船舶结构动力学分析结果虚拟可视化系统方法

[发明专利]一种船舶结构有限元分析结果虚拟可视化系统-CN202210230744.7有效
发明人： 李春通;王德禹;马宁;蔡忠华;师桂杰;崔进举 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-03-10 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： B63B71/10 文献下载
摘要：本发明公开一种船舶结构有限元分析结果的虚拟可视化系统，包括数据转换模块、模型优化模块、模型剖分与重组模块、虚拟现实可视化模块。数据转换模块用于获取CAE数据并进行格式转换；模型优化模块用于对转换后的CAE数据轻量化；模型剖分与重组模块将轻量化后的CAE数据中的单元剖分成三角形网格并进行重组，生成点云、节点与单元拓扑关系、节点解和材料属性数据；虚拟可视化模块完成在虚拟环境下网格模型的生成、渲染、工具与用户的交互。本发明提供了一种虚拟环境下快速实现船舶结构CAE数据的可视化的通用途径，有效提高了CAE数据的可视化效果，能够为工程设计及教育教学等领域提供便利。
一种船舶结构有限元分析结果虚拟可视化系统

[发明专利]舰载机多姿态多角度大能量冲击舰船甲板试验装置-CN202210983001.7在审
发明人：师桂杰;王德禹;马宁;王凡超;蔡忠华;田喜民;崔进举;李春通;郑凯;赵明基 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-08-16 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G01M7/08 文献下载
摘要：本发明公开舰载机多姿态多角度大能量冲击舰船甲板试验装置，包括冲击组件和测量组件；冲击组件包括支撑钢架，支撑钢架底端设置有若干底滑轮，支撑钢架顶端为弧形，支撑钢架顶端固定连接有导向部，导向部与支撑钢架顶端相匹配，导向部顶端设置有增能部，导向部上滑动设置有冲击部，冲击部与增能部底端磁性连接，导向部底端位于测量组件上方；测量组件位于冲击部的滑出侧；测量组件包括固定部，固定部顶端朝向导向部倾斜设置，固定部顶端固定连接有测量部，测量部远离导向部的一端上方设置有记录装置。本发明的试验装置设计原理清晰、设备布置简便、载荷控制灵活、应用场景多样，方便舰载机多姿态多角度大能量冲击舰船甲板试验模拟。
舰载多姿角度能量冲击舰船甲板试验装置

[发明专利]LNG液舱围护系统多面角区大流量高压水摆动冲击装置-CN202211025448.X在审
发明人：师桂杰;王德禹;马宁;王佳颖;王知谦;蔡忠华;李春通 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-08-25 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明涉及工程实验设备技术领域，特别是涉及LNG液舱围护系统多面角区大流量高压水摆动冲击装置，包括移动组件、支撑组件和供水组件，供水组件将移动组件和支撑组件连通，移动组件位于支撑组件上方；移动组件包括固定架，固定架下方可调连接有基盘，基盘下方固接有若干喷嘴，喷嘴与供水组件连通。本发明可以达到对LNG液舱围护系统进行不同冲击载荷模拟的目的。
lng 围护系统多面角流量高压摆动冲击装置

[发明专利]一种联合载荷作用下加筋板极限强度试验方法及试验装置-CN202210415111.3在审
发明人：马红阳;王德禹;蔡忠华;师桂杰;崔进举;李春通 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-04-20 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开一种联合载荷作用下加筋板极限强度试验方法及试验装置,获取原型模型和试验模型之间的相似关系；确定原型模型和试验模型缩比关系，并根据相似关系设计缩尺模型；根据缩比关系、相似关系设计试验模型，通过有限元计算试验模型的极限应力，保证试验模型与原型模型在相同破坏模式下的相对极限应力；将试验模型进行双轴加载，记录试验模型变化数据；将加筋板初始变形和应力‑应变曲线，利用有限元计算出模型的无因次的相对极限应力；根据原型模型和试验模型的相似关系，确定原型模型在载荷作用下的极限强度。解决了基于破坏模式的联合载荷作用下加筋板缩尺模型试验方法、保障了结构的位移不受互相垂直的双轴压缩载荷的影响。
一种联合载荷作用下加筋板极限强度试验方法试验装置

[发明专利]对绑扎系统及集装箱堆垛非线性动态响应试验的测试方法-CN202010754504.8有效
发明人：王德禹;李春通;马宁;蔡忠华;李喆 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-07-30 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种对绑扎系统及集装箱堆垛非线性动态响应试验的测试方法，包括以下步骤：1)构建集装箱的缩尺模型；2)构建绑扎组件的缩尺模型；3)构建钮锁的缩尺模型；4)构建动态试验装置并选择绑扎装置和集装箱堆垛试验系统的输入输出变量；5)构建绑扎装置和集装箱堆垛试验系统并进行传感器的布置；6)设定绑扎系统和集装箱堆垛动态试验的横摇和纵摇参数，并构建绑扎系统和堆垛数值模型进行瞬态分析；7)进行绑扎装置和集装箱堆垛试验，采集并处理试验数据；8)根据数值模拟结果与试验结果对比结果进行数值模型的修正。与现有技术相比，本发明能快速有效侦测相互耦合的动态行为、克服场地、加载、试验过程、人员和经费限制等优点。
绑扎系统集装箱堆垛非线性动态响应试验测试方法

[发明专利]一种超大型集装箱船绑扎桥结构力学行为的测试方法-CN202010747315.8有效
发明人：王德禹;李春通;马宁;蔡忠华;李喆 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-07-29 - 公布日： 2021-04-27 - 主分类号： G01M7/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种超大型集装箱船绑扎桥结构力学行为的测试方法，包括以下步骤：1)构建耦合结构有限元模型；2)通过静力学分析获得耦合结构原型的平均刚度，并通过动力学模态分析获得耦合结构原型的低阶模态频率和振型；3)绑扎桥结构的等效变换；4)横舱壁结构的等效变换；5)构建绑扎桥和横舱壁耦合结构的缩尺模型；6)搭建绑扎桥结构静力学试验装置，进行静力学试验；7)搭建模态试验装置，并进行模态试验；8)进行试验结果与数值模拟结果对比分析并修正有限元模型。与现有技术相比，本发明能快速有效的侦测到装箱船绑扎桥的刚度、低阶固有频率及振型特征，克服原型结构试验测试过程中，对场地、加载设备、人员和经费等需求较高的限制。
一种超大型集装箱绑扎结构力学行为测试方法

[发明专利]一种基于多目标优化的绑扎桥相似畸变模型构建方法-CN201811074372.3有效
发明人：王德禹;李春通;马宁 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2018-09-14 - 公布日： 2020-06-19 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于多目标优化的绑扎桥相似畸变模型构建方法，该方法包括如下步骤：(1)构建绑扎桥1:1有限元模型，确定寻优目标，所述的寻优目标包括静力学目标和动力学目标；(2)获取绑扎桥1:1有限元模型中寻优目标所对应的目标值；(3)对绑扎桥1:1有限元模型进行简化获取结构等效有限元模型；(4)对结构等效有限元模型的设计参数进行寻优直至寻优目标真值收敛至目标值；(5)基于结构等效有限元模型构建缩尺比有限元模型；(6)对缩尺比有限元模型的设计参数进行寻优直至寻优目标真值收敛至目标值，优化确定的缩尺比有限元模型即为绑扎桥相似畸变模型。与现有技术相比，本发明模型精度更高，误差更小，构建速度快。
一种基于多目标优化绑扎相似畸变模型构建方法

[发明专利]一种基于功能梯度薄壁管的绑扎桥-CN201811073638.2有效
发明人：王德禹;李春通;马宁 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2018-09-14 - 公布日： 2020-06-02 - 主分类号： B63B3/14 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于功能梯度薄壁管的绑扎桥，所述的绑扎桥包括多种绑扎支撑件，所述的绑扎支撑件采用功能梯度薄壁管，所述的功能梯度薄壁管包括通过第一板件构成的中空薄壁管本体，薄壁管本体中空区域通过多个第二板件搭建形成多胞元区；所述的第一板件和第二板件厚度由薄壁管的自由端向固定端呈函数关系递增；所述的第一板件和第二板件沿其纵向长度方向为连续结构，且第一板件和第二板件长度相同。与现有技术相比，本发明实现绑扎桥结构轻量的同时，保证了绑扎桥的稳固可靠性。
一种基于功能梯度薄壁绑扎

[发明专利]基于多目标优化和拓扑优化的集装箱相似模型构建方法-CN201910510902.2在审
发明人：王德禹;刘佳琦;李春通 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2019-06-13 - 公布日： 2019-10-08 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于多目标优化和拓扑优化的集装箱相似模型构建方法，该方法包括如下步骤：(1)构建集装箱1:1有限元模型和缩尺比有限元模型；(2)确定寻优目标，包括静力学特征和动力学特征；(3)获取1:1有限元模型的静力学特征和动力学特征参数；(4)基于Froude缩尺定理构建缩尺比有限元模型的寻优目标值；(5)对缩尺比有限元模型墙壁结构进行拓扑优化，获取墙壁结构的形状；(6)获取缩尺比有限元模型的敏感设计参数；(7)对缩尺比有限元模型的敏感设计参数进行寻优直至寻优目标真值收敛至寻优目标值，优化确定的集装箱缩尺比有限元模型即为集装箱相似模型。与现有技术相比，本发明简单、实用、有效，适用范围广。
元模型寻优集装箱拓扑优化动力学特征多目标优化模型构建墙壁结构设计参数构建敏感收敛优化

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