我国深海装备技术发展研究

深海装备是深海安全保障、深海资源开发、深海科学研究的“脊梁骨”,成为全球海洋装备竞争焦点。着眼我国深海装备与技术未来发展布局,梳理主要海洋国家深海装备相关发展战略规划,分析当前深海装备研究热点,围绕深海探测作业通用装备、深海资源开发装备、深海安全保障装备、深海科学研究装备等4个领域总结世界深海装备发展现状以及我国存在的问题,研究分析包括推动深海探测作业通用装备谱系化研发、加快深海资源开发装备研制、加强深海安全保障装备研发、夯实深海科学研究装备研发应用等4个方面11项重点任务方向,并提出顶层设计、资金投入、协同发展、人才培养、技术合作等方面的对策建议,以期为我国深海装备发展布局提供参考。

扁平非回转艇型参数优化建模方法及阻力特性研究

建立复杂扁平非回转艇型的参数优化设计方法和掌握其水动力性能规律是该类艇型优化设计首要解决的技术难题。本文基于建立的扁平非回转艇型数学表达方法,提出扁平非回转艇型阻力性能评价表征方法,建立扁平非回转艇型参数优化数学模型,形成艇型阻力性能优化方法,并开发相应的计算程序;针对不同扁平度艇型开展阻力性能计算,对比分析不同扁平度艇型流场压力分布与阻力;对扁平非回转艇型参数进行优化计算,得到艇型阻力特征规律与阻力优化结果,通过与试验结果对比验证扁平非回转艇型参数优化建模方法的有效性。建立的艇型参数优化建模方法与获得的阻力特性规律可用于指导非回转艇型优化设计。

浅析市政工程混凝土路面升级改造加铺沥青面层施工

公路作为我国重要的交通基础设施,在人们的日常生活中发挥着不可或缺的作用,为人们的安全出行提供了重要的保障。然而,在我国修建的公路中,尤其是市政工程中的公路,许多都是采用的混凝土路面,这是因为这部分公路是我国之前建设的,由于混凝土路面具有强度高、耐磨损的优点,在之前修建公路的工作中得到了大量的应用。但是随着近年来我国的重型车辆越来越多,对混凝土路面造成了较大的损害,再加上有部分混凝土路面已经逐渐到达设计年限,这使得许多混凝土路面已经出现了破坏现象,急需对其进行升级改造。而在改造市政工程混凝土路面的技术和方法中,加铺沥青面层的方法表现出了较强的优势,它具有工期短、施工快捷、不需要中断路面交通等方面的优点,这使得该方法在混凝土路面升级改造工作中受到了广泛的欢迎,尤其是在市政工程的混凝土路面升级改造中,使用该方法能够避免路面改造对繁忙的市政交通造成较大的麻烦。因此,将简单介绍一下对混凝土旧路面进行升级改造主要有哪些选择,然后探讨市政工程混凝土路面中存在的问题,并结合混凝土路面升级改造加铺沥青面层施工的原则对其具体施工进行分析和研究。

演示验证平台铰接连接器刚度优化设计

连接器是多模块浮动平台的关键部件之一。合理的连接器刚度配比有助于提高平台的安全性和稳定性。本文采用一种优化方法对南海部署的两模块半潜式浮动平台铰接连接器开展刚度配比优化研究。考虑连接器载荷、模块运动响应等评价指标,通过线性加权和法构建评估函数,并运用遗传算法优化计算了不同赋权方案下连接器刚度配比。根据不同工程需要,针对演示验证平台连接器建议采用两种刚度配比方案。在设计阶段,通过采用有限元方法对演示验证平台铰接连接器开展结构刚度分析,进一步验证了基于最优刚度配比方案设计的铰接连接器刚度设计的合理性。

爆炸载荷作用下舰船板架的变形与破损

本文用能量法推导了一个计算爆炸载荷作用下舰船板架塑性变形及破损的公式，考虑了大变形时的应变关系及中面膜力的影响，并对国内外的有关试验进行了计算比较，结果表明此公式具有一定的应用价值。

一型小水线面双体船的水动力性能与结构设计

简要介绍了中国船舶重工集团公司(CSIS)建立和发展的一种小水线面双体船(SWATH)优化设计工程技术系统,主要包括SWATH船型的概念设计、主尺度与线型优化、有效功率预报、纵向运动稳定性校验及稳定鳍设计、耐波性预报、结构载荷评估、波浪中的船体结构动、静响应分析等有关设计、预报与评估的系统方法。并以一型1500吨级小水线面双体型海洋调查船设计和评估为例对有关设计方法进行了说明和验证,在该船设计中,采用线性和非线性三维水弹性理论来预报载荷与评估在波浪中航行船体的结构安全性,同时在中国船舶科学研究中心(CSSRC)的拖曳水池与耐波性水池中进行了阻力与自航、耐波性与操纵性、波浪载荷等船模拖曳及自航试验。文中还给出了该船有关优化设计及模型试验结果。

智能无人潜水器技术发展研究

无人潜水器是开展深海探测与作业的重要工具,成为世界海洋装备的重点发展方向。本文着眼我国智能无人潜水器(AUV)2035年技术体系布局,梳理世界AUV在发展规划、技术研发与应用等方面的进展,凝练AUV技术发展趋势和2035年发展远景;进一步总结我国AUV在发展现状,研判规划、设备、产业化等方面存在的问题。研究分析了包括感知、通信导航、能源、自主航行、协同作业在内的领域未来关键技术攻关方向,以材料、可靠性为重点的基础研究方向,论证了AUV谱系化、国产化研制重大科技专项初步方案。研究提出顶层规划、行业协同、政策引导、人才培养等方面的对策建议,以期为我国AUV产业的高质量发展提供理论参考。

我国高性能船技术进展(英文)

数十年来,我国在高性能船研发与应用领域广泛深入地开展了大量、卓有成效的研究与开发工作,主要包括地效翼船、水翼船、小水线面双体船、穿浪双体船、水翼复合船、全垫升气垫船、侧壁式气垫船、高速多体船等等,文章对这方面的工作与技术进展情况进行了概要论述。然而,受到这一技术领域的广泛性以及篇幅的限制,文中侧重于我国在高性能船方面取得的主要技术成果的回顾与主要产品的简要介绍,而对其中大量的具体技术细节不能一一提及,更无法详细展开进行深入论述。

海洋运载装备技术与产业发展研究

海洋运载装备是建设海洋强国的基础支撑,我国在建设海洋强国、制造强国、交通强国的战略需求下,亟需加快推进海洋运载装备技术创新与产业高质量发展。本文针对我国海洋运载装备技术与产业未来发展问题,研判了世界海洋运载装备在市场、海洋科学研究与资源开发、绿色智能技术方面的发展需求,从船舶与海洋工程高等教育、科学研究、总体设计与总装建造、信息与通信导航、动力与配套机电等方面分析了当前世界海洋运载装备的技术现状与产业格局,总结了世界海洋运载装备的先进前沿技术。研究指出,近期海洋运载装备领域的重点发展方向为极地航行船舶技术、船舶智能制造技术、船舶优化节能技术等5个方面的突破性关键技术,建议设立智能船舶工程、超级生态环保船舶科技专项、船舶全生命周期运维保障科技专项。从顶层设计、政策引导、资金投入、协同创新、人才建设和国际合作等方面提出了促进我国海洋运载装备发展的对策建议,以期为船舶工业主管部门和“产学研用”相关机构前瞻布局技术研究方向提供参考。

航速及定常流场对航行船体结构水弹性力学特性的影响

本文侧重于研究航速对船舶结构水弹性力学响应的影响。在文中所叙述的航行船体的三维线性水弹性力学的频域分析方法中，计入了物面边界条件、线性自由面条件以及广义水动力系数和广义波浪激励力积分方程中所有与航速相关项的贡献。对近波面潜航椭球体和在波面上航行的半椭球型弹性水面船体进行了一系列的数值计算，讨论了船体细长比、航速、非均匀定常流场及满足不同自由面条件的格林函数的选用等对船体水动力系数、波浪激励力及结构响应的影响。与整体弹性船模试验结果及三维时域方法、二维方法计算结果进行了比较。

极大型海洋浮体结构的流固耦合分析

本文研究了两种多模块极大型海洋浮体结构的流固耦合问题。采用弹性连接多刚体系统模型，利用三维线性水弹性力学理论，获得了系统在各种浪向下运动和连结件动应力响应的理论预报。

板料液压成形技术的发展动态及应用

介绍了板料液压成形技术的发展 ,尤其是近几年发展起来的径向加压的液压成形、液压成对成形和粘性介质压力成形等 3种金属成形技术 ,以及近几年国外板料液压成形设备的开发和应用情况。

力学的永恒魅力与贡献——与时俱进的船舶力学

船舶力学是一个与船舶工程紧密结合的力学领域.作为力学的一门分支学科,于20世纪上半叶形成了自身较为系统的专业格局,并且在20世纪下半叶取得了突飞猛进的发展.结合当代船舶与船舶技术演进的概况,尤其是近年来超越传统的快速发展,简述了船舶力学所面临的需求及所做出的贡献.本文并对船舶力学主要研究领域的现状、发展方向与热点问题,择要作了概括的、远非全面的介绍,对其发展总趋势作了初步的分析.毫无疑问。船舶类型的每一步更新与发展,都包含着在船舶力学的领域中认识与把握船舶所遭受的随机、复杂、险恶的环境载荷,改进航行性能,保证船体安全可靠等方面的科学与技术的进步.凡是船舶力学研究最活跃的地方,往往就是需求最明确,船舶新技术出现最快的地方.可以说,现代船舶发展的历史,也就是船舶力学发展的历史,船舶力学是船舶技术创新的一个重要源泉,而船舶的工程需求又是船舶力学发展的基石,两者紧密结合,与时俱进.在人类的历史进入21世纪的时候,船舶设计制造技术频频更新,改变着船舶与海上运输的面貌,同时船舶力学发展的历史也将翻到崭新的一页.

世纪之交的船舶力学及其对船舶技术发展的推动作用

船舶力学是现代船舶发展的理论基础 ,对船舶技术的进步具有举足轻重的推动作用。本文描述了 2 1世纪船舶力学将呈现的总的发展趋势 ,以及当今造船界所关心的热点前沿问题。

带多点压边的油箱充液拉深的研究

多点压边圈钣金充液拉深工艺是一种新制造技术。本文对形状复杂的某型号摩托车油箱充液拉深多点压边力控制进行了研究。通过有限元的模拟,优化了多点压边缸的配置和局部压边力的设置,分析了多点压边力对充液拉深工艺的影响,同时也预报了油箱充液拉深所需的反向液体压力和整体压边力。最后认为合理地配置多点压边缸和设置局部压边力,可以完全避免充液拉深过程中零件的起皱和破裂。

海洋工程装备的技术需求前沿

近期,本刊记者参加了在上海举办的"中国船舶工业与海洋工程发展国际高峰论坛",中国工程院院士吴有生就海洋工程装备的技术需求作了精彩演讲。演讲包括海洋工程装备的种类和技术需求,并对中国海洋工程的发展提出建议。本刊记者对部分内容作了整理,以便让读者对海洋工程装备有所了解。

水下爆炸气泡激起的船体鞭状运动

本文揭示了水下非接触爆炸产生的气泡脉冲激起细长形船体作鞭状响应运动的现象。考虑到了水下爆炸气泡的脉冲多次性、迁移性和水面效应。计算结果与弹性船模试验结果进行了对比 。

考虑航速及自由液面影响的声介质中三维结构水弹性力学研究

基于Wu建立的带航速三维水弹性理论,采用考虑自由液面效应的理想可压流体Green函数,提出了带航速和考虑自由液面的声介质中三维水弹性结构声辐射计算方法。对THAFTS三维水弹性计算程序进行修改,得到声介质中三维水弹性计算程序。针对无限大流体中的静态弹性球壳结构声辐射模型进行一系列数值计算,通过与解析结果的比较,验证了该计算方法和计算程序的正确性。进一步计算不同潜深、不同航速下弹性球壳的结构声辐射,以此为基础对该计算方法和计算程序进行进一步考核,同时分析了航速和自由液面对水下结构声辐射的影响。

船舶声呐部位自噪声的预报方法及其控制技术

本文简要地分析了舰船艏部声呐罩内自噪声的特征 ,比较全面地综述了艏部声呐和舷侧阵声呐自噪声的预报方法 ,内容包括弹性平板———矩形腔模型、半解析半试验方法、统计能量法和波数法 ;同时综述了声呐自噪声的控制技术 ,内容包括艏部声呐罩线形的低噪声设计方法、声呐罩结构和材料的低噪声设计技术。

大型船舶结构的疲劳强度校核方法

传统的船舶结构疲劳强度校核一般只考虑高周疲劳而忽略了低周疲劳。随着船舶结构向大型化发展以及最近海损事故的发生,低周疲劳问题引起了船舶行业的广泛关注。Urm等人于2004年对装卸载引起的油轮船体结构的低周疲劳问题进行了研究,并给出了计算方法,但具体的计算结果没有给出,许多问题没有解决,因此有必要对船舶结构低周疲劳的原因及校核方法进行深入的研究。针对这一问题,首先分析了引起船舶结构低周疲劳的原因;其次,对现有的S-N曲线外推得到低寿命区S-N曲线的可行性进行了分析,并将外推得到的低寿命区段曲线和经过试验验证的低周疲劳寿命曲线进行了比较;最后分析了波浪载荷等引起的小幅疲劳载荷以及满载和压载引起的大幅疲劳载荷导致的疲劳损伤的相互作用,从而提出了一种非线性累积计算模型。