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公开(公告)号：CN112149327B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202010901442.9
申请日：2020-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 中国石油大学(华东)
IPC: G06F30/23 , G06F30/28 , G06F30/17 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于仿生的迷宫密封流‑固‑热多场分析及承载隔热性能表征方法，具体涉及工程仿生学领域。该方法通过提取外壳结构及材料性能参数，简化外壳结构建立仿生原型结构；利用ANSYS仿真软件，结合仿生原型结构，建立迷宫密封流‑固‑热多场分析模型，计算迷宫密封流‑固‑热多场分析模型中间隙环流的流场结果；通过将间隙环流的流场结果传递至定子表面，固定定子两端，计算定子的温度场、应力场和变形量，表征仿生原型结构的承载和隔热性能；再改变仿生原型结构中各材料层的排列顺序和层厚度比，模拟验证仿生原型结构应用于迷宫密封结构在承载和隔热性能上的优越性。本发明将仿生研究与工程实例相结合，为工程设计提供了有效参考。
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公开(公告)号：CN111382548B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202010314788.9
申请日：2020-04-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于径向基函数的口罩性能与设计参数关系的显式化方法，具体涉及力学领域。该方法通过在设计参数阈值范围内均匀取值，获得各设计参数组合，根据各设计参数组合建立口罩的CFD模型，模拟口罩对流质的阻挡过程，得到各设计参数组合下口罩的内外流场分布并对口罩性能进行表征，基于RBF方法选取基函数，分别确定口罩防护能力、呼吸阻力、气密性的拟合曲面系数ωi和设计参数拟合系数a、b、c，建立口罩防护能力、呼吸阻力、气密性关于各设计参数的拟合曲面显示表达式，将口罩性能与设计参数关系显式化。本发明方法实现了口罩性能与设计参数的关系量化，有利于准确反映各设计参数对口罩性能的影响，为口罩的设计参数优化提供了理论依据。
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公开(公告)号：CN111507051B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202010314794.4
申请日：2020-04-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/28
Abstract: 本发明公开了一种针对口罩内外流质的CFD计算方法，具体涉及计算流体力学领域。该方法通过确定流体控制方程、多孔介质两相流方法和湍流模型，建立口罩的CFD计算模型，利用3D扫描获得口罩的结构模型，选取口罩设计参数，结合口罩的结构模型与CFD计算模型，建立口罩内外流质的CFD计算模型，设置边界、流质流速、环境温度及湿度，模拟不同情况下口罩的阻挡过程，获得相应的口罩内外流场分布情况，利用CFD模拟计算结果中的口罩内外粒子浓度差、口罩内外流质压力差、口罩与面部缝隙处的流量值对应表征口罩的防护能力、呼吸阻力、气密性能。本发明将CFD模拟应用于口罩性能检测中，具有时间短、成本低、效率高的优势，对于口罩的质量评估具有重大意义。
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公开(公告)号：CN112613249A
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN202011575201.6
申请日：2020-12-28
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种迷宫密封三维小间隙紊流流场求解方法，具体涉及三维紊流流场计算领域。该方法根据实际迷宫密封结构，利用MATLAB软件建立迷宫密封模型并置于三维坐标系中，通过对间隙流体流速及压力进行径向平均化处理，基于整体流动理论，确定间隙流体的流体连续方程，建立间隙流体三控制体模型，分别确定各控制体内间隙流体的流体控制方程组，再结合转轴偏心涡动情况，基于摄动法将各控制体流体控制方程组分解为由零阶同心涡动方程和一阶偏心涡动方程组成的方程组，求解后得到各控制体沿转轴周向的零阶速度场和一阶速度场，确定环形密封模型间隙流体速度场。本发明大幅度降低了三维紊流的流体控制方程组求解难度，为复杂流场的求解提供了理论依据。
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公开(公告)号：CN111539161A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010314789.3
申请日：2020-04-21
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: G06F30/28 , G06T17/00 , G06F111/04 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种针对口罩设计参数的多性能优化方法。该方法通过将口罩的多个性能一体化建立口罩设计参数优化模型，结合口罩的设计参数与3D结构模型建立口罩的CFD计算模型，基于移动渐进算法优化设计参数，利用口罩的CFD模拟计算结果表征口罩性能，计算相关函数值及其对各设计参数的灵敏度，设置移动渐近线建立凸逼近子问题，构建拉格朗日函数，将求解凸逼近子问题转化为求解拉格朗日函数的无条件极值问题，更新设计参数；判断设计参数是否满足收敛条件，若不满足则继续迭代计算，若满足则输出该设计参数为口罩性能要求的最优设计参数。本方法实现了多性能条件下对最优口罩设计参数的快速求解，对口罩的设计参数优化及性能提高具有指导作用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112597714B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202011575125.9
申请日：2020-12-28
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: G06F30/28 , G06F30/23 , G06F111/04 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种迷宫密封间隙环流的减阻隔热一体化优化方法，具体涉及迷宫密封结构开槽尺寸优化设计领域。该方法根据实际迷宫密封结构，利用CFD仿真软件建立迷宫密封模型计算其流场及温度场，将环形密封圈的槽体深度、槽体宽度和槽体间距作为设计变量，利用曲面拟合确定最高温度及间隙流体阻力关于设计变量的显示函数关系式并进行无量纲化，以环形密封圈总密封长度作为约束条件，构建目标函数，建立环形密封圈槽体参数优化模型，基于移动渐近线方法优化环形密封圈槽体参数，确定环形密封圈槽体参数的最优值。本发明通过求解凸子问题不断逼近原问题的解，优化环形密封圈槽体参数，求解速度快，为迷宫密封结构的工业设计提供了有效依据。
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公开(公告)号：CN112597714A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011575125.9
申请日：2020-12-28
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: G06F30/28 , G06F30/23 , G06F111/04 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种迷宫密封间隙环流的减阻隔热一体化优化方法，具体涉及迷宫密封结构开槽尺寸优化设计领域。该方法根据实际迷宫密封结构，利用CFD仿真软件建立迷宫密封模型计算其流场及温度场，将环形密封圈的槽体深度、槽体宽度和槽体间距作为设计变量，利用曲面拟合确定最高温度及间隙流体阻力关于设计变量的显示函数关系式并进行无量纲化，以环形密封圈总密封长度作为约束条件，构建目标函数，建立环形密封圈槽体参数优化模型，基于移动渐近线方法优化环形密封圈槽体参数，确定环形密封圈槽体参数的最优值。本发明通过求解凸子问题不断逼近原问题的解，优化环形密封圈槽体参数，求解速度快，为迷宫密封结构的工业设计提供了有效依据。
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公开(公告)号：CN111539161B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202010314789.3
申请日：2020-04-21
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: G06F30/28 , G06T17/00 , G06F111/04 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种针对口罩设计参数的多性能优化方法。该方法通过将口罩的多个性能一体化建立口罩设计参数优化模型，结合口罩的设计参数与3D结构模型建立口罩的CFD计算模型，基于移动渐进算法优化设计参数，利用口罩的CFD模拟计算结果表征口罩性能，计算相关函数值及其对各设计参数的灵敏度，设置移动渐近线建立凸逼近子问题，构建拉格朗日函数，将求解凸逼近子问题转化为求解拉格朗日函数的无条件极值问题，更新设计参数；判断设计参数是否满足收敛条件，若不满足则继续迭代计算，若满足则输出该设计参数为口罩性能要求的最优设计参数。本方法实现了多性能条件下对最优口罩设计参数的快速求解，对口罩的设计参数优化及性能提高具有指导作用。
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公开(公告)号：CN111382548A
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：CN202010314788.9
申请日：2020-04-21
Applicant: 中国石油大学(华东)
Abstract: 本发明公开了一种基于径向基函数的口罩性能与设计参数关系的显式化方法，具体涉及力学领域。该方法通过在设计参数阈值范围内均匀取值，获得各设计参数组合，根据各设计参数组合建立口罩的CFD模型，模拟口罩对流质的阻挡过程，得到各设计参数组合下口罩的内外流场分布并对口罩性能进行表征，基于RBF方法选取基函数，分别确定口罩防护能力、呼吸阻力、气密性的拟合曲面系数ωi和设计参数拟合系数a、b、c，建立口罩防护能力、呼吸阻力、气密性关于各设计参数的拟合曲面显示表达式，将口罩性能与设计参数关系显式化。本发明方法实现了口罩性能与设计参数的关系量化，有利于准确反映各设计参数对口罩性能的影响，为口罩的设计参数优化提供了理论依据。
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公开(公告)号：CN112149327A
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN202010901442.9
申请日：2020-09-01
Applicant: 中国石油大学(华东)
IPC: G06F30/23 , G06F30/28 , G06F30/17 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于仿生的迷宫密封流‑固‑热多场分析及承载隔热性能表征方法，具体涉及工程仿生学领域。该方法通过提取外壳结构及材料性能参数，简化外壳结构建立仿生原型结构；利用ANSYS仿真软件，结合仿生原型结构，建立迷宫密封流‑固‑热多场分析模型，计算迷宫密封流‑固‑热多场分析模型中间隙环流的流场结果；通过将间隙环流的流场结果传递至定子表面，固定定子两端，计算定子的温度场、应力场和变形量，表征仿生原型结构的承载和隔热性能；再改变仿生原型结构中各材料层的排列顺序和层厚度比，模拟验证仿生原型结构应用于迷宫密封结构在承载和隔热性能上的优越性。本发明将仿生研究与工程实例相结合，为工程设计提供了有效参考。
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