基于工程教育认证的课程教学与人才培养模式改革——以上海海事大学港口航道与海岸工程为例

基于工程教育认证的理念和要求,以上海海事大学港口航道与海岸工程专业课堂教学与人才培养模式改革为例,探讨了混合式课程教学改革在专业人才培养中的作用,提出了行业企业深度参与人才培养环节的具体实施路径,并对如何建立人才培养的持续改进机制进行了简要剖析,研究成果可为其他工科专业开展人才培养改革提供参考。

高分子材料实验教学与创新管理研究——以上海海事大学为例

高分子材料是我国基础工业和新兴制造业的重要组成部分,具有明显的实践性和应用性特点,高分子材料的实验教学在培养大学生的综合创新能力方面具有极其重要的作用。本文立足于高分子材料的学科特点,以上海海事大学高分子材料实验室为例,提炼了实验教学与创新管理方面的各项成功经验,包括高分子材料实验教学与科研一体化的创新管理模式、广泛的校企合作、实验室开放、实验教学的全面质量管理等。

安全科学与工程硕博学位论文主题与方法研究

为认识我国安全科学与工程硕博学位论文（简称安全学位论文）的研究主题分布、主题演化和研究方法,从CNKI中国硕博论文数据库中,检索获取5 756篇安全学位论文,使用关键词词频分析和共词分析的方法提取和分析学位论文的主题分布、主题演化和研究方法。结果表明：安全学位论文的热点关键词集中在数值模拟、安全评价、层次分析法、以及指标体系等方面;关键词聚类将学位论文主题划分为安全评价与管理、火灾与爆炸、瓦斯安全以及煤自燃4个方面;4个时间阶段的安全学位论文主题演化相对稳定,并集中在以安全评价为代表的安全软科学领域和以数值模拟为代表的工程技术领域;安全学位论文研究方法主要为数值模拟、层次分析、模糊综合评价以及BP神经网络等分析方法,涉及模拟、仿真,预测以及评价、决策3个方面。

船舶与海洋工程专业的卓越工程师培养探讨

为适应国家的"卓越工程师培养计划",船舶与海洋工程专业确立了"3+1"的特色培养模式。在该模式指引下,加强师资队伍的工程素养建设,完善以工程为导向的教学资源建设,丰富学生课余时间的专业培养,以创建有特色的船海专业。

建筑废渣混凝土的海洋工程应用分析

通过对大量建筑废渣混凝土耐久性试验的研究,结合海工混凝土特性,对建筑废渣混凝土在海洋工程应用进行了分析,通过掺入矿渣、火山灰或降低水灰比能有效提高建筑废渣混凝土的耐久性,其材料的力学性能符合海洋工程需要,是节约天然资源、建筑废渣的绿色应用途径。

基于遥感影像边界特性对南海海洋内波检测算法研究

海洋内波在海洋活动中扮演重要角色。海洋内波研究对我国海洋科学的理论研究、海洋资源的保护、开发和利用以及海洋军事等方面均具有重要意义。为了及时发现海洋内波的发生地点以及对海洋内波参数进行定量分析,本研究基于合成孔径雷达(syntheticapertureradar,SAR)影像中内波明暗条纹的边界特性,提出了一种集成的海洋内波检测算法:主要运用列分离邻域处理和Canny算子边缘检测算法对条纹进行检测,并利用海洋内波的轮廓长度、面积比值及传播方向三个特征对条纹进行筛选,并将该算法应用于南海发生的多起海洋内波,以验证算法的鲁棒性和适用性。研究结果表明,该算法能够较好地识别出海洋内波的明暗条纹,不仅能够除去非内波条纹的轮廓,而且能够去除一些细小且不明显的内波条纹轮廓。利用余弦函数逐像素地对识别后的条纹进行拟合,然后根据拟合结果找出明暗条纹所在位置以及相邻明暗条纹之间的间距,从而判定出内波发生的位置。

海洋工程浮式网架结构数值模拟

网架结构具有重量轻、工业化程度高、整体强度刚度大、制造施工方面等特点,随着海洋技术的发展,逐渐被应用于海洋工程中。通过对公共建筑和工业建筑中广泛应用的网架结构进行选型分析,选定浮式正放四角锥网架结构为计算模型,利用有限元ABAQUS软件进行力学建模和数值模拟,通过AQUA海工模块施加海洋环境荷载,根据应力的大小和应力最大值出现的位置分析海洋环境荷载对结构局部构件影响,并分析结构整体的受力特性。

海洋工程船舶码头防台系泊方案设计及计算分析

从材料选择、系泊方式、系泊布置等方面,设计了海洋工程船PSV(platform supply vessel)临时停靠在码头的防台防汛处置方案。综合芦潮港码头的水文气象条件,利用Ariane软件进行了台风状态下该方案的可行性验证。最后,采用港口工程荷载规范对软件计算结果进行验证与比较。可为恶劣天气条件下的系泊停靠提供参考。

低温环境下海洋输油橡胶软管的扭转性能

开发极地海洋油气是世界能源可持续发展的需求,而海上漂浮输油软管是海上浮式液化天然气生产储卸装置(floating liquefied natural gas system,FLNG)到穿梭油轮输送原油的重要设备。低温环境会造成部分材料特性改变,橡胶软管逐渐变硬,甚至丧失原有的弹性,影响产品的性能。扭转刚度是评价输油软管力学性能的一项重要指标。使用ABAQUS有限元分析软件建立内径500 mm的输油软管,对低温环境下海洋输油软管进行整体扭转特性分析。分析发现,聚酯帘线提供了软管的主要扭转刚度,温度和橡胶软管结构参数对软管扭转刚度具有重要影响。有限元仿真数据和实验值偏差为10%,验证了有限元分析方法的合理性,相关研究成果可为管道设计提供参考。

向量式有限元在海洋工程领域中的应用

向量式有限元已逐渐应用于各类工程结构的分析,为工程结构的力学分析提供了新方法。该文首先介绍了向量式有限元的基本原理,紧接着总结了向量式有限元的在海洋工程领域的应用现状,并将向量式有限元和传统有限元进行对比,紧接着介绍了目前向量式有限元在海洋工程领域的主要应用,最后提出了向量式有限元在海洋工程领域的应用前景。

海洋环境下预除氯海水拌制钢筋混凝土构件可行性

考虑岛礁建设中拌和混凝土的需要,本文提出采用工业污水除氯中常用的超高石灰铝法对模拟海水进行预除氯。探讨了除氯反应所需较优反应物料比例、较优反应时间及反应温度和二次除氯对除氯效果的影响;采用预除氯海水拌和混凝土试件,评估了混凝土的抗氯离子渗透性能、力学性能和预除氯混凝土中普通钢筋的抗腐蚀性能。结果表明:与模拟海水拌和的混凝土试件相比,预除氯海水在环境条件下的前期对混凝土的抗氯离子渗透性能有一定改善;降低水胶比可有效提高混凝土的抗氯离子渗透性能;在模拟海洋干湿循环下、预除氯海水混凝土试件中,普通钢筋在干湿循环的前4个周期表现出较优的抗腐蚀性能。因此,在海洋环境中采用超高石灰铝法对海水进行预除氯并用于浇筑钢筋混凝土构件是可行的。

海上救捞工程船队安全管理水平评估方法及应用

为实现海上救捞工程船队安全管理的系统化,提高船队安全风险感知水平,本文通过分析船队安全管理实际数据,并结合交通运输企业安全生产管理的相关文件要求,提出了一个基于组织、管理、人员、设备和技术、事故和险情5个维度的三级安全评估指标体系。采用层次分析法确定指标权重,构建了海上救捞工程船队安全管理水平评估方法。最后,以上海打捞局工程船队2023年的考核数据为例对评估方法的有效性进行验证。结果表明:该方法可以较为准确地反映海上救捞工程船队的安全管理水平,可以辅助相关部门根据评估结果有针对性地开展海上救捞工程船队的安全管理工作。

海洋原油外输软管拉伸刚度影响参数研究

海洋原油外输软管广泛用于海上FPSO和油轮的原油外输,软管在海洋环境作用下会受到轴向拉力,拉伸刚度是影响轴向受力的关键结构性能参数。根据《API SPEC 17K》标准和《GMPHOM2009》规范的要求,需要确定软管的拉伸刚度。基于Rebar方法定义海洋原油外输软管的帘线增强层,利用有限元软件ABAQUS建立某国产海洋原油外输软管的轴向拉伸模型,并计算不同结构参数条件下的软管拉伸刚度。计算结果表明:帘线增强层是海洋原油外输软管的主要抗拉伸结构层,帘线铺设角度越小其拉伸刚度越大,软管抗拉伸能力对帘线层数比较敏感,帘线层数越多软管抗拉伸能力越强;螺旋钢筋层的钢筋直径和螺距在一定程度的拉力范围内与软管的拉伸刚度保持良好的线性关系,软管的拉伸刚度随着钢筋直径的增大而增大,随着螺距的增大而减小。研究结果可为海洋原油外输软管的结构设计和实际应用提供参考。

工程教育背景下航运安全人才培养模式探索

为使安全工程专业人才培养模式与行业需求、个人发展相适应,基于I+CDIO工程教育理念构建面向航运特色的安全人才培养模式,通过思政教育引领全局,围绕“构思—设计—执行—运转”定位培养目标、设计教学内容、调整课程体系、重构教学计划,提出以航运需求和学生综合能力为中心的培养方案,通过反馈机制实现质量监控与持续改进,保障航运安全人才培养体系有序运转。

基于HHM-RFRM的海上风电工程吊装作业风险评估研究

为准确、全面识别海上风电工程吊装作业风险,分析施工过程中的风险交互作用,基于等级全息建模思想与风险过滤、评级与管理(HHM-RFRM)理论,建立海上风电吊装施工多维风险情景度量化方法。首先,从人、环、机、管4个方面构建全息评估指标体系;其次,采用RFRM法对风险因素进行量化排序;最后,依据贝叶斯公式构建二维典型风险场景。结果表明:环境因素对吊装作业安全影响最大,潮湿作业环境分别与作业船稳定性差、吊索具出现故障以及操作人员配合不当等3个因素交互时事故风险度高。该方法可为海上风电施工安全风险的精准管控提供理论依据。

层次分析法在中国安全科学研究中的应用

为了全面分析层次分析法在我国安全科学领域文献中的实际应用,通过科学计量数据可视化的方法,对获取的安全领域层次分析法的2794篇论文进行了分析。结果表明,我国安全科学领域应用层次分析法活跃的机构分别为中南大学、河海大学及武汉理工大学,活跃的作者有苏欣、吴超及袁梅等。安全领域层次分析法的研究热点是模糊综合评价法、安全评价、指标体系、模糊层次分析法及风险评估等方面。高被引论文组成了层次分析法在安全领域应用的经典案例和知识基础,为后续安全层次分析法的应用提供了研究基础。

基于CDIO模式的卓越工程师培养方案的探索与实践研究

"卓越工程师培养"是指针对某具体工程领域的实际需求,培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才,他们将是获得工程师执业资质或者工程师职称潜力的后备工程师。文章首先分析当前国内工程教育存在问题,通过借鉴国际上成熟的CDIO理念的工程教育方法,分别从校企联合培养模式、"3+1"新型联合培养方案、提高教师的工程实践水平等四个方面探讨改进卓越工程师培养模式,目的就是为了提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,探索符合中国国情的卓越工程师的培养模式。

海洋微生物在船舶用结构钢表面附着成膜过程及其腐蚀研究

通过紫外分光光度计测定了海洋微生物需钠弧菌Vibrio natriegens的生长曲线,通过扫描电镜和原子力显微镜观测了该细菌在船舶用结构钢(DH32)钢样表面成膜过程及试样腐蚀形貌,探讨了生物膜的形成过程及其对材料表面腐蚀的影响。结果表明,生物膜的形成过程与微生物生命活动关系密切。根据对比暴露在菌液和无菌培养基中的试样表面形貌,发现细菌的附着及成膜过程的不均匀性,改变了DH32钢样表面的物理和化学状态。细菌附着区与周围形成的氧浓差电池,以及细菌新陈代谢主要产物对金属离子的络合,共同促进了试样局部腐蚀加速。

2008—2017年国际安全科学研究产出分析

为了解国际安全科学研究的整体产出和分布情况,应用文献计量分析方法,对来自Web of Science的23种安全科学综合期刊2008—2017年的20 432篇论文从年度产出、期刊产出、地理产出分布等维度进行了分析。结果表明,安全科学论文在2008—2017年呈线性增长趋势,AAP、SS、RESS、RA、JLPPI是安全科学论文的主要载体。在空间分布上,美国、中国、英格兰、澳大利亚及加拿大等是安全论文的主要产出国家/地区,且美国和中国在时间趋势上的表现要优于其他国家/地区。美国德克萨斯A＆M大学、荷兰代尔夫特理工大学、挪威斯塔万格大学、意大利米兰理工大学及澳大利亚莫纳什大学等机构论文产出表现突出。但在时间趋势上,机构的产出表现出了显著的波动。我国机构中国科学院和清华大学位于高产行列,但研究产出的出处并非我国传统的安全科学与工程专业所在机构。在今后的研究中,我国需要进一步融入国际安全科学研究主流,提升国际安全科学影响力。

莱州湾海上风电场工程对局部潮流场的影响分析

利用MIKE 21 Flow Model_FM HD模块搭建包括莱州湾在内的整个渤海水动力模型,在实测资料验证良好的基础上,对工程建设前后潮流场进行了数值模拟,并就海上风电场工程建设引起的局部潮流场变化进行了分析。结果表明,工程建设前后大范围的涨、落潮流态基本没有变化,工程建设没有改变工程海域的潮流场格局;流速变化主要集中在风电场风机桩基附近。桩基背流面流速减小值大于迎流面流速减小值,迎水面桩基两侧流速均有所增大,但流速增大的范围比流速减小的范围一般为小。