高性能磨料在船舶涂装中的应用

摘要:为了降低船舶涂装粉尘污染的排放,对磨料成分、组织和机械性能进行优化,对磨料进行合理选型,并研究其配比。结果显示,合理的选型和配比可实现磨料的高回收和循环利用。研究结果可有效实现粉尘减排。

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。

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。

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。

我国未来高冰级破冰船动力型式展望

摘要:高冰级破冰船对于极地破冰护航、极地科考、海上支援等方面意义重大。国外在高冰级破冰船发展上有丰富的经验,俄罗斯通常采用核动力,展现出强大破冰能力和续航优势,其他国家采用常规动力也可满足功能需求。为了拓展进入区域、延长进入时间,我国对高冰级破冰船需求迫切。在动力型式方面,需综合考虑我国实际,借鉴国外经验,柴电推进需优化系统配置,核动力可研究其适用性,同时关注混合动力等创新型式,来满足我国在南北极复杂环境下长期、高效作业的保障能力。

极地低温环境下船体结构选材规范研究

摘要:极地低温环境下,船体结构选材是极地船舶设计的关键环节。目前,各船级社船体结构选材规范要求既相互关联又存在差异,并且缺乏统一的设计温度定义,给极地低温环境下的船体结构选材设计带来较大挑战。通过对极地低温环境下船体结构选材规范的系统梳理,按照规范基础和设计温度定义等方面的差异,可将其归纳为三大类,包括国际船级社协会统一要求S6(IACS UR S6)及船级社防寒规范、极地船级(POLAR CLASS)规范、俄罗斯船级社(RMRS)规范。文中对三大类规范之间的差异进行了对比分析,包括适用范围、设计温度和钢级选取等,提出有价值的结论和建议,以期为极地低温环境下船体结构选材设计提供参考。

“未来”号深远海绿色智能技术试验船开发

摘要:“未来”号深远海绿色智能技术试验船主要用于执行绿色智能技术中试验证、深海装备水面支持保障和海洋科学综合调查等任务,具有总体布局合理、加/ 换装能力强、设备接入灵活、操控性能优良、高度智能化、测试能力强大等优点,是支撑关键系统与设备的智能化升级和绿色化发展、推动科技成果转化与产业化的重要基石。该文介绍了“未来”号的功能定位,并从功能多样化、全船模块化、系统智能化等方面分析其设计需求,同时阐述了研制过程中涉及的船型与总布置、模块化加/ 换装设计、动力冗余与组合推进系统、智能信息系统、满足智能和动态测试需求的融合平台、动力系统实船海上测试验证平台、动态测试系统、试验协同控制系统等关键系统的总体方案,可为后续船海装备专用试验船的开发提供参考。

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。

核动力民用船舶研究现状与展望

摘要:本文综述了核动力民用船舶的发展历史、研究进展及面临的主要挑战,并探讨其发展趋势、应用路径。首先,回顾了核动力商船、核动力破冰船和海上浮动核电站三种典型应用的发展历程,总结了相关标准法规、监管机制现状。其次,系统梳理了当前国际在压水堆、快堆、熔盐堆、小堆、微堆等多种技术路线上的研究进展,分析其在民用船舶应用中的潜在优势,及安全性、经济性与监管方面的局限。最后,展望了小型化、模块化和固有安全方向的发展趋势,并建议通过固定航线示范运营、分段推船模式及聚焦应用场景、提升经济性、完善监管体系等措施,稳步推进核动力民船的开发与应用。

船用低碳燃料的应用现状及趋势

摘要:为应对碳排放引发的全球极端气候问题,航运业亟须发展低碳动力技术。经系统分析主流低碳燃料(天然气、石油气、绿氨、绿氢、绿甲醇等)在船舶上的应用现状,并基于21万t散货船的CⅡ计算,构建包含燃料特性、加注存储、供给系统等指标的综合评价模型。分析结果表明,当前天然气和石油气最符合短期减排需求;至中长阶段,绿色燃料成本下降到合理区间,综合评价得分:绿醇为0.71、绿氨为0.67、绿氢为0.63,3种燃料将形成主导格局,其中绿醇最具应用潜力。该多维度评价方法具有可行性,为船舶动力低碳转型提供量化决策依据。