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复合材料导管对泵喷推进器水动力性能及振动特性的影响

复合材料导管对泵喷推进器水动力性能及振动特性的影响

摘要:［目的］针对泵喷推进器的轻量化与减振需求，提出将碳纤维增强复合材料（CFRC）应用于泵喷推进器导管。［方法］首先，建立泵喷推进器CFD/FEM 双向流固耦合数值计算方法，获取泵喷推进器在流体激励下的结构响应，进而分析结构变形对水动力性能和轴系激励的影响；然后，建立泵喷推进器的CFRC 导管模型，分析CFRC 对泵喷推进器水动力、结构振动传递和响应的影响。［结果］CFRC 导管泵喷推进器的结构变形为10−7 m 量级，对水动力性能没有影响；复合材料导管前4 阶湿模态的固有频率比干模态减少了65.3%～80.2%；在振动特性方面，在定子与导管连接约束处激励时， CFRC 导管的总加速度级相较于金属材料（铜合金）下降了1.053 3 dB，但在内表面激励时CFRC 导管的振动性能则有所反弹。［结论］CFRC 在实现轻量化的同时，还可以显著改善泵喷推进器的振动特性，研究成果可为推进器设计提供参考。
船舶 2026年08月05日
自主船舶技术发展现状与展望

自主船舶技术发展现状与展望

摘要：在全球航运业加速向低碳化、数字化与智能化转型的背景下，人工智能、物联网、大数据与自动控制等新兴技术深度赋能船舶工业，推动海上水面自主船舶成为国际航运科技竞争的战略制高点。尽管我国已在自主船舶领域启动多项研发项目并取得实质性进展，但仍面临市场需求不明确、技术驱动力不足等瓶颈。该文选取绿色燃料集装箱船为主要研究对象，聚焦其在真实航运环境中的智能化、自主化提升需求，提出四大核心发展方向，并构建自主船舶的分层逻辑架构，开展自主化技术在船舶领域的应用研究。在此基础上，该文进一步分析自主船舶的发展演进趋势，识别其在关键技术突破与制度规范建设方面存在的短板与挑战，提出针对性的发展路径建议，为推进我国自主船舶研发、应用场景落地及体系化能力建设提供有力支撑。
船舶 2026年07月30日
船用大功率质子交换膜燃料电池动态耦合特性分析与多约束优化

船用大功率质子交换膜燃料电池动态耦合特性分析与多约束优化

摘要：[目的]质子交换膜燃料电池（PEMFC）系统在可变负载下的性能退化是制约其应用可靠性与经济性的关键瓶颈，而传统电气模型难以揭示多物理场动态交互机制，为解决该问题，[方法]提出一种基于阳极引射器循环的船用大功率PEMFC 系统结构，并构建系统“热-电-气-液”多物理场动力学模型，开展考虑热动力性与经济性的动态耦合特性分析。借助基于Spearman 相关系数的相关性分析工具对不同运行参数下的系统性能指标的响应趋势进行探索。针对系统多约束优化难题，提出一种基于人工神经网络与多目标灰狼优化算法的多约束优化框架，以获取PEMFC 系统的最佳运行参数与最佳综合性能。[结果]研究结果表明：最佳操作点下的PEMFC 系统净功率提高2.71%，且运营成本降低12.21%。[结论]研究结果可为船用大功率PEMFC 系统的热动力性-经济性协同设计提供一定参考。
船舶 2026年07月15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
小型无人船关键技术在南极近岸海底地形调查中的应用

小型无人船关键技术在南极近岸海底地形调查中的应用

摘要：南极大陆是研究全球气候变化的典型区域，也是开展科学考察的“天然实验室”，挖掘南极科考潜力对提升我国在南极领域的话语权具有重要意义。南极近岸海域是全球海洋调查的重点关注区域，现场实测数据可以为合理开发利用南极资源提供数据支撑，但受其高海拔、低温、强风等极端条件影响，南极近岸海域数据资料极度匮乏。随着无人船应用领域逐渐拓宽，这一困境在未来将得到进一步解决。本文主要围绕南极近岸海域作业环境的特殊性，聚焦小型无人船关键技术，分别从船体设计与续航保障、高精度定位、自主避障、通信控制四个主要方面对南极近岸海域场景下小型无人船的具体应用进行分析，旨在完善一套能够适应极区环境作业的无人船系统模式，为未来无人智能设备在南极现场的实际应用奠定基础。
船舶 2025年05月13日
船舶清洁能源技术发展现状

船舶清洁能源技术发展现状

摘要:[目的] 为研究船舶与海洋工程领域对应节能减排国际形势的相关措施，[方法] 阐述液化天然气（LNG）、甲醇、氨气和氢气等清洁能源在船舶领域的应用可行性与存在的问题，对船舶清洁能源的应用进展进行分析，[结果] 厘清未来船舶清洁能源的重要发展方向与应对策略，[结论] 为船舶节能减排技术发展提供参考。
船舶 2026年02月24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