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唐国安
发表时间:2013-06-23 阅读次数:11678次

教育经历:   本科,1979.9-1983.6,复旦大学数学系力学专业

                     研究生,1983.9-1986.6,复旦大学应用力学系固体力学专业

 

主要学术任职经历:

助教、讲师、副教授,1986.7-1998.4复旦大学

教授(博士生导师),1998.5-,复旦大学

上海市振动工程学会理事

上海市宇航学会常务理事(学术委员会委员/运载火箭专业委员会副主任委员)

 

主要研究内容及代表性成果:

  • 结构动力学

        大规模复杂结构的动力学分析理论和模型降阶技术。例如,高精度及阻尼系统的模态综合新方法[1][2],可将叶盘耦合振动计算效率提高近百倍的轴对称结构与周期回转对称结构变形协调的处理技术[3] [4]

  • 动力学与控制

        空间飞行器结构振动隔离和抑制的力学原理、设计方法与优化技术。首创的“剪切阻尼型隔振器”构型以及优化设计方法在航天运载任务中得到成功应用[5] [6] [7],是“我国被动式隔振器在卫星整体隔振中的首次应用”。利用航天器已有结构或机构实施振动抑制的新策略、新方案在实验室得到验证[8]

  • 运载火箭总体技术

        运载火箭相关的整体动力学问题,包括主动飞行段星箭耦合振动响应计算和力学环境预示,推进系统与箭体结构耦合振动的动力学稳定性[9] [10] [11]

  • 空间飞行器结构与机构

        多物理场耦合、含复杂介质的结构动力学分析方法及其应用。

        采用独创性的方法研究空气介质中航天器太阳能电池阵的振动特性[12],在“预示和试验验证神舟一号飞船太阳能电池阵的动力学特性中起到了关键作用,对保证神舟飞船多次成功飞行起到了重要作用。”

        将一维移动相变边界热传导分析程序与通用三维结构有限元热传导分析程序相结合,提出了带有烧蚀防热涂层高超声速飞行器传热计算的新方法[13]。将不定常气动力的“活塞理论”应用到高超声速飞行器的气动弹性计算,发展出伺服-气动-弹性耦合系统的稳定性分析新方法[14]

        从方案阶段到初样阶段,始终跟随空间站研制中相关的动力学问题研究。涉及柔性太阳电池翼方案论证,舱体及附件的结构动力学频响特性预示等。独创了一种预示预紧力作用下大面积柔性太阳电池翼模态和在轨载荷的计算方法。

[1]      Tang Guoan, Chen Bin, Liu Jinghua, and Zhang Meiyan, Dynamic Model Reduction and its Application to Rod Component Analysis with Frequency-Dependent Damping,AIAA Journal [J],2016, 54(8).

[2]      诸赟,张美艳,唐国安,一种基于子结构界面动刚度的模态综合法,振动工程学报,2015,28(3)

[3]      Wangbai Pan, Guoan Tang, and Meiyan Zhang, Modal Analysis Method for Blisk Based on Three-Dimensional Blade and Two-Dimensional Axisymmetric Disk Finite Element Model, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, May 2017, Vol.139 / 052504.

[4]      潘望白,张美艳,唐国安等,一种叶轮结构的三维实体叶片与二维轴对称轮盘变维度模型有限元预应力模态分析方法,受理中(201510734442.3)

[5]      周劭翀,王皓,高剑,…,唐国安,整星隔振技术的原理分析,宇航学报,2008(6)

[6]      周劭翀,刘靖华,陈健,唐国安,粘弹性阻尼减振元件的动力学建模及工程应用,宇航学报,2009(4)

[7]      刘靖华,毛玉明,张美艳,唐国安,…,一种具有减振性能的剪切式阻尼管及减振适配器,专利号:ZL 2014 1 0632856.0

[8]      Shuai Na, Guo-an Tang, Li-fen Chen, Vibration reduction of flexible solar array during orbital maneuver[J], Aircraft Engineering and Aerospace Technology, 2014, 86(2).

[9]      Zhu, C.F.,Zhang, M.Y.,Tang, G.A., Coupling analysis of liquid sloshing and structural vibration using general software,Journal of Pressure Vessel Technology-Transactions of the ASME, 2015, 137(1).

[10]    Hao Yu, Xu Deyuan, Yang Qiongliang, Tang, Guo-An, Finite-element modeling and frequency-domain analysis of liquid-propulsion launch vehicle,AIAA Journal,2015,52(11).

[11]   Xu Deyuan, Hao Yu, Tang Guoan, New pogo analysis method using rational fitting and three-dimensional tank modeling,AIAA Journal, 2015(2).

[12]   SU Li, LI Su-juan, and TANG Guo-an, Numerical Analysis of Fluid Flow and Added Mass Induced by Vibration of Structure, Applied Mathematics and Mechanics, 2005 26(2).

[13]   杨琼梁,史晓鸣,许斌,唐国安,烧蚀防热层与结构耦合热传导分析的交替计算法,宇航学报,2011, 32(8)

[14]    Shi Xiaoming, Yang Bingyuan, Li Haidong, Tang Guoan, Supersonic Flutter Analysis of Vehicles at Incidence Based on Local Piston Theory, Journal of Aircraft, 2012, 49(1).

[15]   张美艳,郝雨,郭其威,…,唐国安,一种柔性太阳能电池翼动态载荷非线性分析方法,发明专利,专利号:ZL 2014 1 0097165.5

 

主讲课程:

  • 计算方法与软件(本科生)

线性代数方程组直接法、迭代法

矩阵特征值问题

函数插值与逼近

数值微分与积分/非线性方程(组)求解

微分方程数值解

Matlab程序简介

应用实例:二维特征函数、鱼雷剖面型线(Hermit插值)、涡轮叶片剖面型线(样条插值)、音频信号频谱分析(FFT)、鱼雷剖面面积(逐次分半算法)、充液贮箱容积计算(多重Gauss求积公式)、涡轮叶片剖面中线轨迹(非线性方程求解)、鱼雷发射过程仿真(ODE初值问题)、张紧弦横向挠度计算(ODE边值问题)、导管热扩散计算(PDE)、张紧弦瞬态响应(PDE)。

  • 结构振动基础(本科生)

单自由度系统的自由振动

单自由度系统的强迫振动

多自由度线性系统的振动

多自由度系统振动的近似解法

连续系统的振动

  • 有限元方法(研究生)

有限元基础知识

有限元分析数学基础

常用有限元公式

有限元分析的若干技术问题

非线性问题的有限元分析

有限元动力分析

瞬态热传导问题有限元分析

边界元方法

  • 流固耦合振动(研究生)

刚性容器内的液体晃动问题

充液容器的结构振动与液体晃动耦合问题

结构振动诱导的流体附加质量

含粘弹性材料的结构振动

三维粘弹性有限元模型的等效算法

液体运载火箭结构与推进系统的耦合振动

气动弹性问题

高超声速飞行体的烧蚀热防护计算问题

 

主要荣誉及奖励称号:

        上海市高校优秀青年教师、上海市曙光学者;上海市科学技术进步一等奖(参加者)、航天工业总公司科技进步三等奖(参加者)、上海市科技进步三等奖(负责人)。

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