高性能船舶及海洋工程用钢的开发
摘 要：对高性能船舶及海洋工程用钢的需求背景与研究进展进行了综述，并介绍了高品质船舶及海洋工程用钢的发展方向。海洋石油工业的飞速发展给造船及海洋工程用钢提出了高强度、高韧性、大线能量焊接、良好的耐腐蚀性以及大厚度、大尺寸规格的要求。
大型油船码头靠船墩导管架结构应力分析
摘要：以开水域百米水深的30万吨级油船码头靠船墩结构为研究对象，对导管架结构在环境载荷和船舶载荷作用下的应力开展分析。借鉴海洋油气导管架平台结构形式，结合靠船墩导管架结构主要承受水平船舶载荷的特性设计八腿柱、裙桩基础的靠船墩导管架结构形式。采用Ansys有限元软件建立结构分析模型，根据环境条件、载荷组合等参数对靠船墩导管架结构进行4种不同工况下的静力分析。分析结果显示，在船舶靠泊工况下导管架结构位移和应力达最大值，主要出现在近泥面处主腿柱位置，结构应力满足许用应力要求。研究结果表明百米水深大型油船码头采用导管架结构具有一定的可行性，可为深水油船码头结构选型和设计提供一定的参考。
舰用钛合金及铬涂层抗氧化和腐蚀性能研究
摘要：钛合金舰载武器装备长期处于高温及海水飞溅环境，为延长其使用寿命，采用电弧离子镀技术在其表面制备Cr涂层，并研究钛合金及Cr涂层的抗高温氧化和抗盐雾腐蚀性能。结果表明：由于冷热交替作用，650℃循环氧化1 h后，在钛合金表面形成的氧化物和基体上产生裂纹，并形成Ti元素氧化物堆积。电弧离子镀的Cr涂层表面平滑完整，仅发生Cr元素氧化，对基体具有保护作用。盐雾腐蚀720 h后，钛合金表面发生腐蚀并产生剥落区域，而电弧离子镀制备的Cr涂层无腐蚀剥落区域，具有良好的抗盐雾腐蚀性能。
面向船舶大型复杂结构的多机器人协同焊接研究
摘要：为了适应不同船舶的焊接需求，缩短船舶焊接时间，研究面向船舶大型复杂结构的多机器人协同焊接方法。构建多焊接机器人的焊接动态力平衡方程，设置约束条件并建立焊接规划模型，采用区域划分法划分舰船焊点分区，通过元启发嵌套算法设计多机器人协同焊接规划流程。利用分数阶PID控制器，将焊接控制的传递函数转化为整数阶传递函数，控制机器人精准跟踪目标焊缝，输出理想的船舶焊接轨迹。实验结果表明，采用该技术执行焊接任务的总均衡性高达0.935，具有良好的应用效果。
船用高温固体氧化物燃料电池方案的可行性探讨
摘要：相比于其他氢能燃料电池方案，高温固体氧化物燃料电池（SOFC）与天然气燃料方案具有燃料成本低、联合循环的系统效率高、天然气燃料储-输-用经济和安全性高等优点，适合于中大型船舶与远海航行的应用场景。本文从船用紧凑式制氢重整器、船用能源系统集成等关键技术方面讨论讨论该方案在船上应用的可行性，为船用SOFC技术路线的发展提供可行性参考。
船用颗粒阻尼能量损耗特性影响研究
摘要：颗粒阻尼技术作为抑制低频振动的重要方式，可应用于抑制船舶低频振动。为探索颗粒阻尼器的耗能机理，本文基于离散单元法对颗粒阻尼器在不同振幅、不同填充比、不同振动频率下的运动状态和耗能进行研究。结果表明：颗粒在填充比为50%的工况下，在不同振动频率和振幅激励时颗粒的运动状态比较丰富，出现了不规律的耗能现象；填充比为70%、90%时，颗粒的耗能随着振动的幅值和频率的增加而增加，特别是在颗粒填充比为70%、振动频率为120Hz、振幅为5mm的情况下，颗粒的耗能达到了顶峰。在损耗因子方面，振幅在1~4mm时90%填充比要明显高于50%、70%填充比；在振幅为5mm时，90%填充比低于70%填充比而高于50%填充比。
深潜装备材料发展关键技术研究
摘要：本文以深潜装备材料应用需求为导向，深人研究当前各国主要耐压壳体材料和固体浮力材料的应用现状及发展趋势。通过对材料的机械性能、化学成分等指标进行对比分析，提出了当前深潜材料发展遇到的系列技术瓶颈问题和相应解决方案。通过深人分析各国深潜材料的关键技术和性能指标，发现其总体趋势均向着高强度、低密度方向发展，但在尝试进一步提升材料性能指标时，却导致材料出现韧度降低、焊接性能差、吸水率增高等系列缺陷。因此，尝试研发各项性能优异的空心陶瓷和纳米复合材料等新型材料。陶瓷基复合材料和碳纳米管增强浮力材料以其优异的结构强度和抗压性能，必将大幅提升深潜装备的总体性能指标，成为深潜器的重要选材。
海底门声学计算及水下多孔介质材料降噪
摘要: 分别建立船舶海底门的声场模型和声-固耦合模型，对海底门的声传递损失、结构湿模态进行计算，获取海底门降噪设计需避开的共振频率。建立海底门的流体模型，采用URANS和FW-H对流场及水动力噪声进行数值计算，云图显示格栅背面出现了显著的流动分离及压力脉动，且压力峰值条带沿着格栅对角线方向分布，频谱曲线显示海底门水动力噪声以低频为主。数值计算表明，当仅将海底门钢制格栅替换成水下多孔介质材料时降噪3.4dB。共振频率计算及水下多孔介质材料应用为海底门声学设计提供了思路。
柔性表皮与鲨鱼体表粘液耦合作用减阻效果数值模拟
摘要：本文采用粘流数值模拟方法，通过Workbench搭建双向流固耦合求解器，对粘液析出的柔性平板减阻效果进行数值模拟研究。结果表明，耦合粘液析出与柔性覆盖层可进一步提升减阻效果。粘液与柔性平板耦合之后，起到了进一步减阻的作用。从减阻效果来说，粘液与柔性平板的减阻技术可行，能在粘液减阻基础上进一步减少16.3%~21.20%
水下无人航行器发电及储能技术研究
摘要：自水下无人航行器出现以来，关于其发电和储能系统的研究就从未停止。对适合长期部署的自供电水下无人航行器的需求一直在增长，需进一步研究小规模海洋梯度能源系统。本文综述了利用海洋热能（海水温差、相变材料和热电发生器）和海洋环境能（风能、太阳能和波浪能）的发电技术，总结其优缺点。同时，介绍目前及未来用于水下无人航行器的储能电池，包括锂电池、燃料电池、半燃料电池等。最后，对水下无人航行器电池的未来发展方向进行讨论，为其发电及储能技术发展提供一定参考。
