计算机辅助工程

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《计算机辅助工程》 关注(): 期刊周期：双月刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：31-1679/TP; 国际标准刊号：1006-0871; 主办单位：上海海事大学; 主管单位：上海海事大学; 上一本期杂志：《计算机技术与发展》工程师职称论文; 下一本期杂志：《化学传感器》科技期刊论文发表

　　【杂志简介】

　　《计算机辅助工程》(ISSN1006-0871;CN31-1679/TP;CODENJFGIAK)由上海海事大学主管、主办，创刊于1992年，为中国力学学会计算力学专业委员会会刊，是反映各行业和学术界关于计算力学、计算数学、结构动力学、工程管理学与计算机技术相结合的科研成果与应用的综合性科技刊物。

　　刊载的主要内容为：CAE分析技术在航空航天、船舶、汽车、兵器、机械、冶金、土木建筑、精密铸造、电子芯片设计等行业的应用成果;计算力学、系统科学、应用数学的新理论、新技术及其应用;CAD/CAM的新理论、新技术在工程领域的应用;运用CAE技术进行虚拟产品设计(VPD)等所取得的科研成果。

　　【影响因子】

　　国家新闻出版总署收录　本刊系英国《科学文摘》(SA)收录期刊;美国《剑桥科学文摘》(CSA)收录期刊;波兰《哥白尼索引》(IC)来源期刊;中国核心期刊(遴选)数据库收录期刊;万方数据——数字化期刊群全文上网期刊;中国期刊网、中国学术期刊(光盘版)、中文科技期刊数据库、龙源期刊网数据库全文收录期刊;《中国学术期刊文摘》(中文版)收录期刊。面向国内外公开发行。

　　【栏目设置】

　　主要栏目：专家视点、CAD/CAE/CAM自主创新论坛、专稿、工程数值仿真与CAE算法、CAD与计算机图像图形学(近期将改为“CAD/CAM及制造业信息化”)、计算机仿真、信息交流。

　　杂志优秀目录参考：

　　基于SimXpert实现ProE模型向CAE模型快速转化的模板开发易斯男，王博，王立朋，程耿东，YI Sinan，WANG Bo，WANG Lipeng，CHENG Gengdong

　　基于有限元法的发动机罩猛关失效分析尹道志，郑与波，李太梅，徐作文，张林波，YIN Daozhi，ZHENG Yubo，LI Taimei，XU Zuowen，ZHANG Linbo

　　某直升机平尾有限元仿真与试验验证门坤发，徐海斌，袁胜弢，李良操，MEN Kunfa，XU Haibin，YUAN Shengtao，LI Liangcao

　　电机电磁线退火温度场仿真分析刘柏兵，卜继玲，姜其斌，唐文进，潘世文，LIU Baibing，BU Jiling，JIANG Qibin，TANG Wenjin，PAN Shiwen

　　二维圆环结构中弹性波传播的谱单元分析王腾，徐超，WANG Teng，XU Chao

　　大跨钢箱梁悬索桥地震响应有限元分析马荣鑫，MA Rongxin

　　JSTAMP/NV在冲压模具开发中的应用莫敬开，胡文胜，李彦波，MO Jingkai，HU Wensheng，LI Yanbo

　　CAE软件操作小百科(27) 张晓前

　　基于气动舵面和RCS融合控制的高超声速飞行器再入姿态容错控制何晶晶，齐瑞云，姜斌，HE Jingjing，QI Ruiyun，JIANG Bin

　　基于自适应滑模观测器的航空电连接器间歇性失效检测蔡珍，张绍杰，李正强，CAI Zhen，ZHANG Shaojie，LI Zhengqiang

　　计算机期刊投稿：基于HBase的矢量空间数据存储与访问优化

　　摘要：为了对空间矢量数据进行高效存储、管理与发布，将分布式存储应用于地理信息系统(GIS)的海量矢量空间数据管理。�用网格法对地理空间进行划分，构建地理空间分块索引表，计算出每个网格单元对应的ID;同时为了提高查询效率，引入网格索引ID，设计了一种结合网格索引ID、空间对象几何中心点横坐标、空间对象几何中心点纵坐标、空间对象图层四种信息的行键方案;然后，为了进一步筛选查询纵坐标范围的行键，利用HBase的过滤机制，在行键方案基础上，具体设计集空间对象几何中心坐标点纵坐标和图层信息的组合列族，使得HBase方便高效地管理矢量空间数据，大幅提高查询的处理速度。最后利用Hbase集群环境对所提方法进行验证，该方法具有较好的可行性和较高的效率。

　　关键词：云计算,HBase,行键,过滤,组合列族

　　0引言

　　云计算是一种新的分布式计算架构，具有大规模扩展、水平分布的特性，可以提供无限的存储能力和计算能力。将分布式存储应用于地理信息系统(Geographic Information System， GIS)领域是解决海量矢量空间数据管理问题的有效手段[1]。HBase使用Hadoop的分布式文件系统(Hadoop Distributed File System， HDFS)作为底层存储，是一个分布式、按列存储的数据库。HDFS适合于存储海量数据，但它设计是用于大吞吐量数据的，并且有一定的延时，不太适合吞吐量小且要求低延时的访问操作; HDFS只能在文件的末尾添加数据，不支持在文件的任意位置进行修改。

　　计算机辅助工程最新期刊目录

五段式水基生长管流场数值仿真与分析————作者：王振强;张明顺;罗浚文;满小红;伍波;

摘要：为给水基凝结核粒子计数器(water-based condensation particle counter, WCPC)的研制提供数据支撑，提出一种五段式水基生长管计算域结构，其由预调腔、生长腔、缓调腔、2段隔热腔等部分组成。使用Ansys FLUENT仿真软件建立模型，通过控制变量，得到在水基生长管内与粒子生长相关的重要流场参数。与其他结构水基生长管内部流场数值进行比较，证明五段式水基生长管在...

一种改进的声学边界元方法及其求解器开发————作者：俞振兴;李鹏;

摘要：提出一种改进的边界元方法(boundary element method, BEM),采用常数四边形单元离散结构边界以方便计算奇异积分，运用CHIEF方法以保证常规边界积分方程(conventional boundary integral equation, CBIE)在低频振动条件下解的唯一性，并利用C++程序设计语言开发该边界元算法的求解器及其图形用户界面。以典型模型的声辐射问题计算为例验证该...

基于响应面法的某车身多学科数值优化————作者：张峰;王德远;姚再起;

摘要：针对某车型的噪声、振动和粗糙度(noise、vibration、harshness, NVH)性能与质量的平衡设计，采用响应面法进行车身NVH性能多学科优化。首先进行BIP模态、内饰车身(trimmed body, TB)动刚度和噪声传递函数(noise transfer function, NTF)的基础性能分析；然后以钣金件料厚为设计变量，采用最优拉丁方法进行实验设计(design of ex...

天然气发动机后处理器耐久分析方法————作者：杨小东;陈正国;齐冬亮;胡婷;

摘要：考虑热疲劳和振动疲劳损伤，建立天然气发动机后处理器的综合损伤模型和计算方法。通过热机耦合分析，模拟计算后处理器等效塑性应变幅值Δε的分布结果，得到危险点CP1的Δε值为1.02%。通过随机振动分析计算后处理器应力分布结果，CP1的最大应力值为50.4 MPa。根据综合累积损伤模型，计算得到CP1的综合累积损伤为1.223,不满足耐久性指标。通过改变左隔板焊接方式进行结构优化，优化方案中CP1的综合...

基于RANS算法的整车热平衡分析与结构优化————作者：杜宪;荆磊;谢超;耿文龙;

摘要：基于RANS算法和水-气双流模型，对某车型的整车机舱模型进行热平衡仿真，得到机舱冷却液温度和机舱流场分布，并对其热平衡性能进行预测。整车热平衡热害试验对比可知试验值与仿真结果误差<6%,验证仿真模拟的准确性。为解决整车冷却液温度及机舱温度过高的问题，提出增加散热器下导流板的优化方案，优化方案可以使冷却液温度下降8.90℃。热平衡分析方法可以有效预测整车冷却系统能力及整车热平衡性能，为整车冷却系统改...

基于超低温实验的LNG截止阀密封可靠性————作者：范成裕;刘洋;滕媛媛;张高源;

摘要：基于超低温实验获得的LNG用截止阀的填料温度和泄漏率数据，使用基于有限元分析的新型泄漏分析方法计算阀门密封面间隙，考虑多种影响因素评估超低温截止阀的泄漏情况，并识别潜在的泄漏危险点。应用单因素分析法识别x方向位移、阀杆螺纹预紧力、密封面摩擦系数、合金热膨胀系数和弹性模量等5个与阀门泄漏相关的影响因子，利用6-sigma分析法探究其对泄漏率的灵敏度，并给出该尺寸截止阀的泄漏失效分布情况，直观展示导致...

电动滑板车悬架衬套优化设计仿真————作者：辛雨;侯勤领;王健;刘旭峰;史江通;

摘要：为保证电动滑板车悬架的承载和减震性能，定义预载力、轮轴中心位移、整件刚度3个设计目标，通过仿真与试验对比验证对橡胶衬套使用连续工况非线性大变形仿真方法的有效性，据此设计橡胶衬套元件原始方案并进行仿真计算，确定可能的优化方向，经过多次优化设计和仿真，最终获得满足设计目标的优化方案。样件试验结果验证仿真及优化设计的有效性

某风洞阵风发生器运动仿真与评估————作者：刘新朝;张颖;江忻锴;

摘要：为保证某风洞结构能够模拟阵风作用，确保结构设计和选型的可靠性和安全性，对摇臂凸轮的翼形叶片驱动结构进行运动仿真，计算电机输出能量和扭矩随时间的变化规律，预测结构关键传动位置的载荷情况。仿真结果表明：阵风发生器运动轨迹接近正弦曲线，电机参数选择合理，结构安全可靠，阵风模拟效果满足试验要求

飞机座椅防撞垫对乘员头部损伤防护————作者：李磊子;林策;李庆锋;

摘要：针对公务飞机应急坠撞中后向VIP座椅防撞垫对乘员头部损伤防护效果缺乏定量分析的情况，根据动态试验结果建立并标定仿真模型，分别评估防撞垫的安装距离、防撞垫尺寸以及泡沫刚性对头部碰撞的效果。结果表明：无防撞垫的模型乘员头部损伤指标(head injury criterion, HIC)值为354.88,较有防撞垫的模型乘员HIC值增加约20%;头部碰撞加速度随着防撞垫安装距离的增大而先增大后减小，在安...

单旋翼无人直升机龙骨结构可靠性拓扑优化设计————作者：万泽国;汪宇峰;吴晓明;

摘要：针对某型单旋翼无人直升机龙骨结构的轻量化，采用变密度法进行可靠性拓扑优化设计。从结构可靠度性出发，在体积约束下建立柔度最小化模型和应力最小化模型2种可靠性拓扑优化模型，对比分析2种优化模型的特点并开展二次设计，得到一种单旋翼无人直升机龙骨结构优化构型。分析结果表明：优化构型的应力和位移性能均能够满足单旋翼无人直升机的正常工作要求，其与原始设计结构相比减重25.1%,实现了轻量化设计目标

调谐液体阻尼器砼框架结构减震性能分析————作者：王敦强;郑钰;

摘要：为研究调谐液体阻尼器(tuned liquid damper, TLD)对砼框架结构的减震性能及其参数对减震效果的影响，利用YKJ软件对某6层砼框架结构建模。采用ETABS有限元软件进行动力时程分析，研究TLD在不同地震工况下的减震性能，对比TLD不同频率比和质量比对减震效果的影响。结果表明：TLD能显著提高砼框架结构的抗震能力，降低结构的地震响应，减震结构的顶层位移减震率最大可达39.8%

基于Abaqus比较2种桩-土接触关系建模方法————作者：汤伟志;路辉;颜文昌;闫超;蔡永祥;黄厚旭;吴旭辉;殷帅;

摘要：基于Abaqus对不同场地的单桩实例进行建模，采用薄层系数法和主从面接触法模拟不同桩-土接触面，分析其竖向载荷作用下的力学承载特性，从建模复杂程度、计算准确性、计算时间、土体组成以及桩-土接触面参数等5个方面比较分析2种接触面建模方法的适用性。结果表明：2种桩-土接触面建模方法准确性都很高；薄层系数法建模过程简单、计算速度快；土体内摩擦角对2种方法的影响基本相同，主从面接触法对桩-土接触面摩擦系数...

粉土地层注浆扩散仿真实验及工程验证————作者：钟世英;亓进科;丛波日;丁龙亭;

摘要：为研究水泥浆液在粉土地层中的扩散规律及脱空病害的注浆修复效果，以某综合管廊工程为研究背景，采用三因素三水平正交实验设计构建多组粉土实验条件，分析注浆压力、水灰比、注浆孔径等参数对粉土地层注浆效果的敏感性，运用COMSOL Multiphysics软件对水泥浆液扩散规律进行模拟分析，结合实际工程注浆前后的雷达图谱验证最优注浆参数下的注浆效果。结果表明：影响注浆加固效果的因素依次是注浆压力、水灰比、注...

CAE软件操作小百科(69)————作者：周俊武;

摘要：<正>1 什么是代表性体积单元(RVE) 代表性体积单元(RVE)是一种重要的多尺度模拟工具，广泛应用于预测复合材料和颗粒增强材料的宏观力学性能研究中。RVE模型将材料视为包含大量微观结构单元的代表体积，能够精确模拟材料在不同尺度下的响应，可为工程设计提供理论支持。在颗粒增强材料的研究中，RVE模型用于分析颗粒的分布、形态和尺寸对材料性能的影响。球形颗粒是增强材料中常见的颗粒类型，具有良好的力学性...

第21届中国CAE工程分析技术年会暨第7届中国数字仿真论坛征文通知

摘要：<正>中国CAE工程分析技术年会创办于2005年，是我国虚拟仿真技术领域规模和影响较大的专业技术会议之一，被业界誉为仿真技术领域的“奥斯卡”盛会。本届年会拟定于2025年8月中旬举办，谨望从事仿真事业的专家、学者踊跃参与，积极投稿。论文征集要求如下：（一）围绕数字仿真技术，特别是航空航天、兵器军工、造船与海洋工程、车辆与交通运输、装备制造、石油工程装备、核工业装备、桥梁、土木工程、水利工程、地质、...

《计算机辅助工程》征稿启事

摘要：<正>《计算机辅助工程》(ISSN 1006-0871;CN 31-1679/TP) 1992年创刊,由上海海事大学主办,是反映CAE分析技术在装备制造业(如汽车、航空航天、铁路、机械和船舶等)和土木等行业以及计算力学和计算数学等学科的应用和科研成果的综合性科技刊物,面向国内外公开发行。系英国INSPEC数据库收录期刊,中国核心期刊(遴选)数据库收录期刊,万方数据——知识服务平台、中国学术搜索网全...

基于深度学习的结构位移场预测方法————作者：胡烨之;张雅琪;卢昌红;

摘要：基于有限元法基本方程，将特征拓展层嵌入深度学习模型，依托Abaqus软件接口编写训练集生成器，实现单个模型预测结构全位移分量。采用Tensorflow框架下的Keras API训练空间薄壳结构的深度学习模型，对预测效果进行定量分析，结果表明：深度学习模型的计算效率较仿真模型显著提高，位移的最大值和分布规律预测与仿真结果基本一致，但在位移0值边界处存在误差增大的现象

BDCD850开坯机机架有限元分析及优化设计————作者：谢二虎;郭显平;张拓;

摘要：为对开坯机机架进行合理轻量化，分别对危险截面形状和机架整体尺寸进行分析。首先，通过静强度应力分析确定机架的强度、刚度和危险截面位置；然后，以最小化等效应力值为目标，利用子模型分析法和Workbench优化模块对复合圆角尺寸参数进行优化；最后，基于Box-Behnken方法构建响应面模型，利用层次分析法和粒子群算法寻找最优的机架结构参数组合。优化后机架的整体质量减少约4 701 kg,危险截面处最大...

核电站海水泵及附属排气管道应力分析及评定————作者：马影;冯骥;吴小飞;余俊辉;

摘要：为保证核电站海水泵及其附属排气管道设备的可靠性，论证其应力强度满足相应核级标准要求，首先建立海水泵的几何模型，然后利用Ansys软件对海水泵及其附属排气管道进行三维有限元建模，顺序施加重力、压力、接管和地震载荷并进行载荷组合，最后结合ASME BPVC-III标准评定海水泵及其附属排气管道在不同工况下的应力分布。结果表明：海水泵及其附属排气管道在设计、正常、异常、紧急和事故工况下均满足应力限值

转子静偏心对电驱总成NVH的影响————作者：李一民;吴行;安丕孚;

摘要：为研究转子静偏心对电驱总成NVH性能的影响，建立某电驱总成的弹性多体动力学模型，计算得到壳体表面振动速度，与测试结果吻合较好。将转子不同静偏心量产生的电磁激励载荷施加到动力学模型上，评估转子偏心对电驱总成动力学及NVH性能的影响。结果表明：转子偏心不仅改变电机自身的动力学性能，同时对整个电驱总成的动力学行为及NVH性能均产生影响；随着偏心量的增加，转子轴承与减速器输入轴左端轴承载荷恶化明显，齿轮传...

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