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基于复合模型驱动的船舶设备二三维协同布置技术

基于复合模型驱动的船舶设备二三维协同布置技术

摘要:［目的］针对传统的船舶三维物理模型与二维原理图之间的数据割裂、难以并行建模等问题，提出一种基于复合模型驱动的船舶设备二维、三维协同布置技术。［方法］首先，通过构建面向系统的复合模型，自动识别并配置二维、三维模型的关联参数集，包括设备几何尺寸、空间位置坐标、物理性能参数以及船舶系统功能逻辑关联等多维度信息；然后，基于舱室布置智能关联映射算法，依据二维原理图的逻辑关系，自动在三维模型中实现设备布置的精准映射与动态更新，确保二维、三维模型在设计过程中的协同变化；最后，开展机舱布置案例的技术验证。［结果］对比结果表明，相较于传统的非协同设计流程，二维、三维协同布置技术的效率提高了约4.5%，充分验证了所提方法的可行性与有效性。［结论］研究成果可为船舶设备二维、三维协同布置提供参考。
船舶 2026年08月06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
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
国外极地破冰船船体结构与破冰模式发展研究

国外极地破冰船船体结构与破冰模式发展研究

摘要: 在极地航道利用加速、破冰需求上升的背景下，系统梳理国外极地破冰船技术发展具有重要工程与战略意义。本文介绍了国外极地破冰船的船体结构演变路径，分析了传统艏向破冰、新型双向破冰模式的核心机理及其与推进系统的关系，总结了船体线型、结构强度与动力系统在破冰能力形成中的协同作用，展望了动力系统、船体结构、破冰模式和任务模式将向系统化、智能化与低碳化方向发展，为我国未来破冰船设计提供参考。
船舶 2026年08月07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
国际极地船舶技术发展现状与未来趋势分析

国际极地船舶技术发展现状与未来趋势分析

摘要：[目的]为促进未来极地船舶技术的创新发展，[方法]针对极地地区的低温、浮冰、降雪、强风和可见度差等恶劣气候条件对极地船舶设计和运行的要求，系统分析极地船舶技术的发展现状和未来趋势。重点概述当前极地船舶在船体设计、动力系统、导航技术和环保技术等方面的技术发展，并指出其在抗低温、破冰能力、航行安全和绿色环保等领域的发展现况与关键技术突破。[结果]结果表明：尽管极地船舶面临着极端环境、技术适配性和成本等多重因素的制约，但随着绿色能源技术的广泛应用、智能化系统的全面集成以及船体结构的不断优化升级，未来极地船舶技术有望朝着高效、环保和可靠的方向发展，为极地船舶技术开发和全球航运注入新的动力。[结论]研究成果可为未来极地船舶的设计和运行提供一定参考。
船舶 2026年07月14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
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
船舶激光-电弧复合焊接技术的研究进展

船舶激光-电弧复合焊接技术的研究进展

摘要：建设海洋强国战略的加速推进，对船舶建造提出了更高要求。激光-电弧复合焊接作为新型焊接技术，将激光焊接与电弧焊接有机结合，具有焊接效率高、焊后变形小、适用范围广、智能集成化高等优势，被逐渐在船舶与海洋工程领域推广应用。回顾了激光-电弧复合焊接技术的发展过程及研究现状，阐述了激光-电弧复合焊接机理，介绍了船舶激光-电弧复合焊接的主要类型及船舶建造工程化应用的现状，分析了其在船舶建造的应用优势和不足，探讨其未来的发展趋势和研究方向，以期为激光-电弧复合焊接技术在船舶工业制造领域的应用提供参考。
船舶 2026年05月07日