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高冰级螺旋桨疲劳强度研究

高冰级螺旋桨疲劳强度研究

摘要:以某 PC2 冰级螺旋桨为研究对象，将 IACS 规范中2 组交变冰载荷工况的静强度有限元计算数据为输入，分析螺旋桨在应力频率谱和累积疲劳损伤率（MDR）这2 种疲劳准则下的疲劳性能，提出了一种合理和可行的冰区螺旋桨疲劳强度计算方法，并分析了螺旋桨侧斜、纵斜、剖面型式及平均应力修正理论对冰载荷作用下螺旋桨疲劳性能的影响。研究表明：对于非大侧斜桨，正侧斜角和正纵斜角均对疲劳性能有利；导缘和随缘加厚的冰区翼型能显著改善疲劳性能，有利于在保证疲劳强度的情况下实现冰区螺旋桨的轻量化；相对于传统的修正理论，IACS 推荐的平均应力修正理论偏于保守。论文提出的冰区螺旋桨疲劳强度计算方法得到了“雪龙2”号实船走航监测数据的验证。
船舶 2024年10月15日
船用巴沙木芯钢—复合材料接头性能优化设计

船用巴沙木芯钢—复合材料接头性能优化设计

摘要: 为提高船用巴沙木芯钢—复合材料接头承载能力，采用有限元模拟对其进行性能优化。首先利用Abaqus 软件中的VUMAT 子程序构建了巴沙木材料失效准则，随后建立胶接巴沙木夹芯钢—复合材料连接接头的模型，经由计算结果同实验结果的对比来证实仿真的精准性。同时分析原始结构失效原因，并对其进行钢板末端改为完全延伸的形式和增加木芯转角的初步形状优化，接着通过SIGHT 软件集成实验设计（DOE）模块中的最优拉丁超立方算法进行设计采样，根据采样点构建响应面模型，最终将结构质量、极限承载力和刚度作为优化目标函数，基于NCGA 遗传算法对巴沙木芯钢−复合材料接头开展了多目标优化。优化后的结构比初始方案的质量下降17.4%，极限承载力提高13.1%。
船舶 2026年03月16日
超临界二氧化碳发电系统在未来舰船动力领域的应用前景与关键技术分析

超临界二氧化碳发电系统在未来舰船动力领域的应用前景与关键技术分析

摘要:超临界二氧化碳（S-CO2）发电系统以S-CO2 作为工质，基于真实气体的闭式布雷顿循环，通过直接或间接方式将热源释热转换为电能，具有功率密度高、循环效率高等优势，可以较好地满足未来舰船动力发展的需求。通过介绍S-CO2 发电系统的技术特点及其近60 年的发展历程，提出面向舰船总体设计和动力系统应用的 7 种关键技术，涵盖总体设计、协调匹配、运行控制、电磁兼容、减振降噪、工质控制、安全可靠等方面，并基于系统工程方法论，梳理并提出舰船S-CO2 发电系统设计的总体思路。
船舶 2026年03月11日
面向船舶大型复杂结构的多机器人协同焊接研究

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。
船舶 2025年02月18日
跨介质航行器水下推进技术研究进展与展望

跨介质航行器水下推进技术研究进展与展望

摘要：[目的] 跨介质航行器（HAAV）兼具空中飞行器的高度机动性和水下潜航器的长续航性与强隐蔽性，且在多维度海洋信息勘探、生态环境监测、海上应急救援等领域具有广阔的应用前景，吸引了航空航天、船舶海洋、智能装备等行业的广泛关注。为促进跨介质航行器水下推进技术的进一步发展，[方法] 在构型分类的基础上，从推进器型式的角度将跨介质航行器分为传统水下推进技术、空水复用推进技术和特种仿生推进技术。对各种水下推进技术的工作原理、性能分析、设计应用现状及技术瓶颈进行梳理，并对该技术未来发展方向进行展望。[ 结果] 结果表明：高性能HAAV 水下推进技术的机理深化、概念创新和方案论证研究是该领域未来的重要发展趋势。[结论] 研究成果可为跨介质航行器水下推进技术提供一定参考。
船舶 2026年02月13日
全球液氢运输船专利技术分析及发展建议

全球液氢运输船专利技术分析及发展建议

摘要：在碳中和的大环境下，氢能源拥有巨大市场潜力，能否实现液化天然气一样的海上运输规模，成为制约其广泛应用的关键因素，液氢运输船的研制显得尤为迫切。通过检索全球液氢运输船领域的专利文献，采用定量与定性相结合的方法分析专利发展路径，全面展现液氢运输船领域的技术创新态势；聚焦船舶总体设计、液氢储罐设计、液货处理系统研发、液氢动力系统研究等关键技术，从专利布局的角度研究技术发展路径，在技术创新、专利布局、专利风险3 个方面提出发展建议，应重点围绕液氢运输船布置、液氢储罐设计、液氢蒸发气体处理等问题开展技术创新。同时，加快在液氢运输船的船型结构、储罐型式（多种类型）、机舱布置方案及再液化系统（含制冷剂的选择）等关键技术方向的专利布局，并在技术方案成熟应用之前，完成所有具有潜在应用可能性的技术方案的专利保护。
船舶 2025年12月03日
基于声学超材料的水润滑尾轴承系统承载与振动性能仿真

基于声学超材料的水润滑尾轴承系统承载与振动性能仿真

摘要：为提高水润滑尾轴承的减振降噪性能，提出基于声学超材料的新型水润滑尾轴承设计方案，研究声学超材料单胞带隙产生机理和结构承载性能。利用响应面与有限元方法对设计方案的单胞与超材料减振层进行结构优化，并对优化后的新型水润滑尾轴承系统进行承载和减振性能仿真研究。研究表明，与将内衬替换成超材料和在内衬和外衬之间设置超材料方案相比，在外衬与轴承壳之间设置超材料的方案具有更好的承载和减振性能。优化设计轴承方案满足承载能力需求，且在292.31 Hz～601.58 Hz 处具有良好的减振效果。相比于传统轴承，超材料轴承具有更好的减振特性，振动最大衰减为98.48%。研究为低振动噪声水润滑轴承设计提供了新思路。
船舶 2025年09月13日
数据驱动的船厂基础设施数字运维平台建设与应用

数据驱动的船厂基础设施数字运维平台建设与应用

摘要：[目的]为提升船舶企业基础设施数字化运维服务的能力，[方法]依托中船第九设计研究院工程有限公司几百家船厂核心设计监测数据资产和建筑信息模型（BIM）基础，采用工业互联网、人工智能（AI）等新一代信息技术与工业机理结合的研究方法，将船厂基础设施数据、设备物理机理、绿色环保评估转化为数学算法模型，建设以工业数据采集与边缘计算、工业数据中台、平台创新应用为技术架构的船舶工业基础设施数字资产运维平台，形成以“领域知识+工业数据+模型算法”为核心的船厂基础设施运维服务新模式。在此基础上，结合上海某船舶企业平台应用案例，针对平台已建的气体泄漏计算与分析工业应用（App）进行试验数据分析，[结果]结果显示，实测数据与平台模型算法分析结果基本吻合（R2＞0.9），平台得到了有效验证。[结论]研究结果表明，船厂基础设施运维平台在实际工程运维场景中具备应用价值，对船厂绿色节能发展起到积极促进作用。
船舶 2025年09月08日
水深对喷水推进器内部流场的影响

水深对喷水推进器内部流场的影响

摘要：[目的]为探究水深对喷水推进器内部流场的影响，[方法]以WJPLAB-2018 型喷水推进泵为例，对其敞水性能进行数值模拟，并将所得结果与试验结果进行对比，验证所采用数值模拟方法的有效性。基于建立的数值模拟方法对不同浅水工况下喷水推进器的水动力特性、进水流道内的流动细节和叶片的压力分布进行分析。[结果]结果表明：随着水深的减小，进水流道内的流动分离现象增强，诱导出的涡旋尺度增大，从而对进流质量产生影响。特别是在极浅水工况下，连续涡旋的存在会显著加剧流道出口流体流动的不均匀性，导致叶片所受压力下降且分布不均，进而影响推进泵的推进效率和内流稳定性。[结论]研究成果可为浅水海域喷水推进船舶的安全航行提供参考。
船舶 2025年08月27日
大洋钻探船技术发展现状及趋势

大洋钻探船技术发展现状及趋势

摘要：目前，国际大洋科学钻探共经历了4 个主要阶段：深海钻探计划、国际大洋钻探计划、综合大洋钻探计划、国际大洋发现计划，各阶段均取得了重要科学成果。其中，我国先后主导了3 个计划（4 个航次）的大洋科学钻探，并在南海取得了一系列科学成果。国际大洋科学钻探的发展阶段与大洋钻探船的发展息息相关，该文按照时间顺序介绍了国内外大洋钻探船的发展历程，重点介绍了我国首艘大洋钻探船“梦想”号的技术特点，并结合大洋科学钻探发展历程与大洋钻探船更新迭代规律，分析了大洋科学钻探技术发展趋势，为相关领域的科学研究提供了参考。
船舶 2026年02月28日