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水下无人航行器发电及储能技术研究

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。
船舶 2025年02月10日
深海拖曳式自主水下航行器发展现状与关键技术

深海拖曳式自主水下航行器发展现状与关键技术

摘要:相较于内置传感器的一般自主水下航行器（AUV），拖曳式AUV具有测量设备空间限制小、有效载荷更换方便、自干扰小等优势，在中小尺度、快变过程的深海观测发挥了重要作用。通过梳理拖曳式AUV在国内外的发展现状，根据拖曳作业特点分析拖曳式AUV总体设计、耦合动力学分析、自主控制和智能决策规划等关键技术问题，指出专业化的拖曳载体、专用化的拖曳负载和网络化的作业场景是拖曳式AUV设计和应用的发展方向，为拖曳式AUV在水下精细探测的应用提供参考。
船舶 2026年03月12日
柔性表皮与鲨鱼体表粘液耦合作用减阻效果数值模拟

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%
船舶 2025年02月11日
海底门声学计算及水下多孔介质材料降噪

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。
船舶 2025年02月12日
深潜装备材料发展关键技术研究

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。
船舶 2025年02月13日
仿生水下机器人发展现状及关键技术分析

仿生水下机器人发展现状及关键技术分析

摘要: 与传统的轴向螺旋桨水下航行器相比，仿生水下机器人具有更安静的驱动、更高的推进效率和更强的机动能力，仿生水下机器人正逐渐成为水下探测和作业的重要工具。仿生水下机器人依据其模仿对象不同，可分为仿鱼型、仿多足爬行动物型以及仿软体动物等类别，本文旨在综述仿生水下机器人的研究进展包括一些新型仿生水下机器人及其推进方式和未来发展趋势。已有研究表明，仿生水下机器人通过模拟水生生物的游动方式、感知机制和行为特性，展现出较传统水下设备更高的机动性、适应性和智能水平，具有重要的科研价值和巨大的实际应用潜力。
船舶 2026年03月13日
船用颗粒阻尼能量损耗特性影响研究

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。
船舶 2025年02月14日
船舶基座轻量化设计方法研究

船舶基座轻量化设计方法研究

摘要: 以船体基座轻量化为目标，分别从结构设计和材料设计的角度对基座进行轻量化设计。从结构设计出发，采用依赖于经验的分块化设计方法和结合有限元-优化算法的拓扑优化与参数优化设计方法减小结构的体积；从材料设计出发，通过应用碳纤维T700 新型复合材料代替原有的钢制结构来减轻结构的密度。研究表明，由于不同方法的减重原理不同，优化后的减重效果和力学性能均存在差异，拓扑设计减重效果最好，减重率达62.8%，参数设计的应力和位移优化效果最好，最大应力和位移的增大率仅为5.8% 和22.1%。在实际应用中要根据不同情况选择合适的轻量化设计方法，研究结果可为船舶轻量化设计提供一定参考。
船舶 2026年03月14日
船用高温固体氧化物燃料电池方案的可行性探讨

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。
船舶 2025年02月17日