用微信扫码二维码

分享至好友和朋友圈

项目负责人:谭大鹏

Email:[email protected]

项目执行期:2018.01-2021.12

依托单位:浙江工业大学

项目批准号:51775501

项目简介

流固耦合条件下的薄壁管壳广泛应用于航空航天、船舶舰艇、石油化工等重要工程领域，在其制造、使用过程中，由于各种机械约束的存在，致使基于频率响应的振动检测法受到较大限制。位移响应受机械约束影响较小，能够提供比频响更加直观、丰富的元数据，但由于其理论建模、求解、测量难度较高，当前鲜有此方面的研究报道。本项目以此问题为切入点，旨在研究薄壳流固耦合壁面冲击效应与位移响应求解方法，可为上述领域的理论研究与技术开发提供有益参考，具有较好的科研价值与实际意义。

主要研究进展及创新点

(1) 建立考虑剪切应力输运与移动粒子冲击的薄壳流固耦合模型，得到了薄壳流体冲击壁面效应与声场辐射特性；基于弗留盖薄壳应力理论，建立多点受迫薄壳振动模型(图1)，提出了面向轴向变量的位移响应求解方法(图2)；构建面向薄壳位移响应的特征向量，揭示了薄壳位移特征向量与振动波传播之间的本质关系。

(2) 针对典型工业原型对象，给出了复杂机械约束条件下薄壁管壳流固耦合振动响应计算实例；根据管壳位移响应特征向量分析结论，提出了管壳振动信号识别简化算法，实现在不可见条件下的管壳自身及耦合流体状态的在线识别；研发了薄壳流固耦合冲击振动检测实验平台与检测系统。

图1 薄壳力学模型

图2 求解积分路径

图3 系统位移响应

研究成果

项目执行期间，谭大鹏教授以第一/通信作者在《IEEE Trans. Ind. Inform.》(中科院一区TOP)、《Appl. Math. Model.》(中科院一区TOP)、《Int. J. Heat Mass Trans.》(中科院一区TOP)、《J. Intell. Manuf.》(中科院一区TOP)等国内外高水平期刊发表论文30篇(SCI收录25篇/EI收录5篇)，其中中科院一区/二区TOP期刊论文11篇，ESI热点/高被引论文10篇次；1篇论文入选Springer-Nature中国作者年度高影响力研究精选-工程学，1篇论文获得约翰-戴维斯最佳论文奖，1篇论文获得《机械工程学报》高影响力论文奖。以第一/联系发明人申请发明专利20项(授权11项)。以第一获奖人获得“吴文俊人工智能科技进步奖”二等奖、首届浙江省青年数字经济“鸿鹄奖”、“中国机械工业科学技术奖”二等奖。

基于本项目所取得的部分成果，项目团队已与航空工业某所、兵工集团某所、航天科技某院开展深度合作，在XX型ZJ外壳流固耦合振动检测、XX级HQT壳体损伤机理与在线识别、XX型ZC发射冲击形变检测方面取得重要进展，所研发的检测系统装备已经获得推广应用。

团队介绍

谭大鹏，男，博士、教授、博士生导师、博士后合作导师；浙江工业大学机械工程学院副院长；浙江省万人计划青拔人才、浙江省杰青、浙江省院士结对青年英才(导师：杨华勇院士)、浙江省151人才工程第二层次、浙江省高校中青年学科带头人；国家奖励办/科技部/国家基金委/教育部项目/奖励评审专家、北京/上海/广东/江苏/山东等20余省市人才/项目/奖励评审专家；中国机械工业自动化学会常务委员、中国智能制造专委会委员(党组成员)、中国转子动力学会常务理事、中国机械成组与智能集成学会常务委员、中国机械工程领域期刊分级委员会委员、浙江省青年高层次人才协会常务理事（党组成员）、浙江省振动工程学会常务理事、中国数字孪生专委会委员、《中国机械工程学报(CJME)》编委。

主要从事机-电-液一体化系统研究与开发工作，具体包含工业过程监控、超精密加工、嵌入式系统控制等方向。作为项目负责人主持国家自然科学基金项目(52175124 / 51775501 / 51375446 / 50905163)、浙江省杰出青年科学基金项目(LR16E050001)、浙江省自然科学基金重点项目(LZ21E050003)等省部级以上纵向项目20余项；主持航空工业、航天科技、中船重工、兵工集团等重要科研单位委托项目10余项。

以第一/通信作者在《IEEE Transactions on Industrial Electronics》(中科院一区TOP)、《IEEE Transactions on Power Electronics》(中科院一区TOP)、《IEEE Transactions on Industrial Informatics》(中科院一区TOP)、《Sensors and Actuators B》(中科院一区TOP)、《Applied Mathematical Modelling》(中科院一区TOP)、《Applied Energy》(中科院一区TOP)、《Journal of Intelligent Manufacturing》(中科院一区TOP)、《International Journal of Heat and Mass Transfer》(中科院一区TOP)、《中国科学: 技术科学(中/英文版)》、《物理学报》、《机械工程学报(中/英文版)》、《电子学报(中/英文版)》等国内外知名期刊发表论文180篇(SCI检索100篇/EI检索80篇/卓越计划期刊40篇)，Web of Science/Scopus/Google Scholar同行他引3000余次，ESI热点/高被引论文10余篇次，H指数/G5指数均大于30；以第一完成人获得“机械工业科学技术奖”二等奖、“吴文俊人工智能科学技术奖”二等奖、浙江省青年数字经济“鸿鹄奖”、“陆增祺FPTC高科技奖励”二等奖；获得授权专利150项(发明专利100项/转让转化10余项)，年均成果转化经济效益数亿元。

责任编辑：谢雅洁

责任校对：向映姣

审 核：张 强

JME学院简介

JME学院是由《机械工程学报》编辑部2018年创建，以关注、陪伴青年学者成长为宗旨，努力探索学术传播服务新模式。首任院长是中国机械工程学会监事会监事长、《机械工程学报》中英文两刊主编宋天虎。

欢迎各位老师扫码添加小助理-暖暖为好友，由小助理拉入JME学院官方群！

欢迎关注JME学院视频号~

寻觅合作伙伴

有一种合作叫做真诚，有一种发展可以无限，有一种伙伴可以互利共赢，愿我们合作起来流连忘返，发展起来前景可观。关于论文推荐、团队介绍、图书出版、学术直播、招聘信息、会议推广等，请与我们联系。

感谢关注我们！我们《机械工程学报》编辑部将努力为您打造一个有态度、有深度、有温度的学术媒体！

版权声明：

本文为《机械工程学报》编辑部原创内容，欢迎转载，请联系授权！

在公众号后台留言需要转载的文章题目及要转载的公众号ID以获取授权!

微信投稿、转载等：

联系人：暖暖

电话：010-88379909

E-mail：[email protected]

网 址：http://www.cjmenet.com.cn

官方微信号：jmewechat

特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.