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王刚: 作品数：16 被引量：12H指数：2; 供职机构：河北工业大学机械工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划河北省自然科学基金更多>>; 相关领域：机械工程理学交通运输工程文化科学更多>>

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产教融合下车辆工程专业人才培养模式探索与实践被引量：2: 2022年; 产教融合在全国范围内得到推进,河北工业大学对产教融合背景下车辆工程专业人才培养模式进行了探索。该文从产教融合的意义、车辆工程专业深化产教融合模式的优势、车辆工程专业在产教融合背景下的探索与实践三个方面阐述产教融合带来的影响,发掘产教融合对经济产业和高等教育的作用。进一步深化产教融合,实现高等院校与企业的合作共赢,为探索新型人才培养模式积累宝贵的经验。; 刘海王刚张小俊; 关键词：车辆工程

基于边光滑有限元法的骨重建力电效应被引量：1: 2022年; 目的针对骨重建压电效应仿真分析时传统有限元法(finite element method,FEM)数值解精度差的问题,提出了一种基于边的光滑有限元法(edged-based smoothed FEM,ES-FEM)模型。方法基于三角形背景网格构建光滑域,依托梯度光滑技术获得光滑应变梯度与光滑电场梯度,在光滑伽辽金弱形式的框架下构造系统离散方程。结果采用上述模型能反映压电效应下骨重建过程中骨密度变化和电势分布,相比于FEM,ES-FEM能够在一定程度上提高骨重建仿真结果的精度。结论提出的边光滑有限元模型能够更准确地模拟出骨重建过程,该方法对骨重建压电效应问题的准确预测为骨类疾病临床研究提供有效的理论依据。; 朱婷婷刘宝会王刚刘易; 关键词：骨重建压电效应

基于稳定节点光滑有限元法的纯电动汽车电磁场仿真被引量：1: 2020年; 针对纯电动汽车电磁场数值分析时传统有限元法(finite element method,FEM)因数值“过硬”而计算精度低的问题,在传统FEM的基础上引入梯度光滑技术和稳定项修正,采用基于稳定节点的光滑有限元法(stable node-based smoothed FEM,SNS-FEM)对长直接地金属槽和纯电动汽车整车电磁场算例进行仿真分析。结果表明,SNS-FEM可显著降低前处理网格划分难度,在一定程度上软化数值模型,具有计算效率高、精度高、收敛速度快和抗网格畸变能力强等优点,在工业应用中具有较大潜力。; 郭志斌黄湛勇王中虎王刚; 关键词：纯电动汽车电磁场有限元

基于双边Lanczos算法的声子晶体复模态重分析: 2024年; 针对声子晶体拓扑结构修改时模态计算效率低的问题,提出基于双边Lanczos算法的复模态重分析。与全分析不同,本方法利用声子晶体原始结构的模态分析结果,通过双边Lanczos算法构建投影向量矩阵,将广义特征值方程映射进子空间来压缩矩阵规模,求解方程后再利用近似模态关系得到最终解。通过对尺寸和形状发生修改的声子晶体进行分析,验证了方法所求结果具有高精度,与全分析相比缩减了约35%的计算时间,在处理拓扑修改变化量大和计算规模大的声子晶体模态分析问题上有很大潜力。; 王亚茹王刚安玉民; 关键词：广义特征值问题声子晶体

压电分流阵列板复能带结构计算的ES-FEM方法: 2023年; 为了提高压电分流阵列板复能带结构的计算精度,构造一种基于Mindlin假设的边光滑有限元法(ES-FEM)数值模型。以单个原胞为研究对象,采用三角形单元对其进行离散。基于背景单元的各条边,进一步构造相应的光滑域,依托梯度光滑技术(GST)建立光滑应变场。最后通过建立离散系统方程并结合Bloch定理对复能带结构进行求解,并进一步探究电学参量对带隙的影响规律。研究结果表明:ES-FEM方法能够有效提高压电分流阵列板复能带结构的计算精度;电阻和电感等参数分别对局域共振带隙的衰减峰值和位置有显著影响,而对布拉格带隙则影响较小。; 杨兴家杨会松王刚; 关键词：振动与波

改变车身造型的气动阻力与分轴升力多目标优化: 2024年; 针对汽车分轴升力与阻力无法综合改善的问题,提出一种造型优化方案。以某SUV为研究对象,建立SUV流场仿真模型并分析外流场气动特性,确定车身需要优化的部位,通过风洞试验验证流场仿真结果的准确性。采用均匀拉丁超立方对造型取样并进行外流场数值仿真计算,通过克里金法建立造型参数与气动系数的对应关系,使用遗传算法生成Pareto前沿解。最终提出3种优化方案综合改善阻力系数和前后轴升力系数,分别使前轴升力系数达到最负值,阻力系数降低2.7%。; 王刚侯小帅查银龙姜元捷; 关键词：多目标优化遗传算法气动阻力气动升力

声子晶体能带结构仿真的CS-FEM方法及其在拓扑优化设计中的应用: 2024年; 针对声子晶体拓扑优化设计时能带结构和灵敏度计算效率低的缺陷,构造了一种Cell-based光滑有限元法模型(CS-FEM),并结合双向渐进结构优化法(BESO)实现了声子晶体的带隙最大化设计。基于四边形单元构造光滑子域,将梯度光滑技术与Bloch定理结合,构建了声子晶体能带结构计算的CS-FEM数值模型,并将其用于正问题的仿真模拟。在渐进优化准则下,通过BESO算法完成了声子晶体的优化设计。数值算例表明:CS-FEM能够适当软化离散系统的刚度,提供更加准确、高效的能带结构仿真结果;基于CS-FEM进行正问题的计算,在优化设计中得到了最优的拓扑构型,并有效地提高了优化效率,对于实现声子晶体的高效设计具有重要的参考价值。; 赵跃王刚; 关键词：声子晶体拓扑优化

基于SNS-FEM的电动汽车电缆线电磁辐射仿真: 2023年; 针对传统有限元法(FEM)在分析电动汽车电缆线低频电磁场时出现的效率低、精度差等问题,提出了一种电缆线对人体辐射仿真的稳定节点积分数值模型(stable node-based smoothed FEM, SNS-FEM)。采用四面体单元对问题域进行离散,基于背景网格节点构造光滑域,依托梯度光滑技术与稳定项增强获得离散方程。基于所构造的方法分析了电缆线低频电磁辐射环境下人体感应电流密度的分布情况,结果表明:相比于传统FEM,SNS-FEM能适当地“软化”电磁系统刚度,提供更加精确高效的电动汽车电缆线电磁场仿真结果。; 黄湛勇王刚安玉民; 关键词：电动汽车动力电缆

全髋关节置换术中压电股骨重建的边光滑有限元分析: 2023年; 目的针对传统有限元法(finite element method,FEM)分析全髋关节置换(total hip arthroplasty,THA)后压电股骨重建时精度低的问题,采用边光滑有限元法(edge-based smoothed finite element method,ES-FEM)对植入假体后压电股骨近端的骨重建进行仿真分析。方法根据自适应骨重建理论,建立假体-压电股骨模型。基于模型的背景网格构建光滑域,引入梯度光滑技术,求解出光滑的重建刺激,进而得到术后压电股骨近端的密度分布。结果植入假体后,受力点由股骨头转移到假体,出现应力屏蔽现象,股骨内部表观密度的分布发生明显变化。相比于FEM,ES-FEM在一定程度上能软化数值模型,提高仿真精度。在相同的网格下,电势和密度的求解精度分别提高27%和30%左右。结论采用ES-FEM能够更精确地模拟出THA术后压电股骨近端的骨重建进程,为THA临床研究提供有效的理论依据。; 尚琨王刚; 关键词：股骨近端全髋关节置换压电效应

基于3-UPU的并联机构高空平台抑振系统研究: 2016年; 为实现幕墙安装人机协作系统中高空平台振动抑制,针对该平台存在的多维振动特性,提出应用基于3-UPU并联机构的振动抑制装置。该机构通过改变支链长度实现动、定平台相对移动,各支链分别应用阻尼吸振装置进行能量吸收,从而减小高空作业平台的振动。为控制高空作业平台与被吸附幕墙之间作用力,建立了并联机构运动学模型和静力学模型,并计算了雅克比矩阵,进而建立等效阻尼和各支链阻尼及动平台位移之间的关系。最后,对阻尼抑振机构应用Matlab/Simulink进行仿真分析,结果显示当抑振机构的支链阻尼均为11000 N·S/m时,振动响应大约0.3 s后趋于稳定,该减振机构对冲击振动衰减效果明显,可以显著提高高空作业平台稳定性,并实际验证了并联机构抑振的有效性。; 刘智光于菲王刚李铁军安占法; 关键词：高空平台等效阻尼

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