2024年,全球海工市场订单金额实现两位数高速增长,市场重新迈上复苏的道路。观察当下的海工市场,很多乐观的信号已经显现。从需求侧来看,国际油价的预期基本稳定在70美元/桶的水平并伴有小幅波动,新兴国家的海洋油气开发仍然充满潜力;在海洋石油开采加速向深远海迈进的背景下,浮式生产储卸油装置、浮式天然气液化装置等大型高附加值油气装备的订单仍然可观,海上风电市场需求的快速增长和各国海工装备供应的不平衡矛盾依然加剧。从供给侧来看,船队供应紧张的局面还将持续,船厂生产负荷依然饱满。与此同时,在海事领域日益严格的绿色环保要求下,船队更新的需求不断增长,海工船东也在加快推进船队绿色转型,以适应新的规范要求。

2024年世界经济保持相对稳定的增长,但不同经济体间的经济增长分化继续加大。受红海等地区地缘冲突影响,能源价格上涨、运输成本增加,以集装箱运输为代表的海运市场表现活跃。船舶行业主要指标保持增长,全球新造船订单量同比增长65%（以载重吨计）,中国新造船订单所占全球市场份额扩大至75%。新造船订单中,替代燃料船舶占比达到47%,集装箱船同比增长121%（以标准箱计）,油船同比增长48.9%,散货船同比增长22%,超大型液氨运输船同比增长79.3%。全球手持订单量同比增长37.62%,其中集装箱船同比增长2%,油船同比增长215%,散货船同比增长56%。预计2025年船舶行业主要指标将持续增长,但增速下降,绿色化仍是行业发展热点。

随着全球陆地矿产资源的日益枯竭,深海多金属结核作为一种潜在且丰富的矿产资源,受到了国际社会的广泛关注。该文系统阐述了实施深海多金属结核开采的作业流程及装备组成,综述了国内外在该领域的试验活动进展,以及在深海采矿平台、水下采集系统、矿物提升系统、环境监测系统等方面装备技术研发应用情况,分析了国内装备技术发展相较于国外的差距,并提出了针对性建议。该文旨在推动我国深海多金属结核开采装备技术的发展,以实现深海矿产资源的合理开发和利用。

耐压结构材料是支撑海洋装备“下得去、上得来”的基础,钛合金以其质量轻、强度高、耐腐蚀的特点而成为深海载人装备耐压结构的优选材料,具有良好应用前景。该文简述了潜艇、深潜器、深海工作站和水下实验室等典型深海载人装备及其耐压结构材料的发展历程和研究进展,介绍了我国的钛工业发展现状、海洋工程用钛合金材料体系、钛合金耐压结构加工制造技术以及设计与试验研究等方面的研究基础,并结合大型深海装备钛合金结构的技术特点分析了耐压结构用钛合金的关键科学技术问题和应用需求,为深海载人装备耐压结构用钛合金的未来发展提供参考。

随着全球海上风电产业规模迅速扩大、风机单机容量不断增加以及风电场逐渐向深远海发展,海上风机在安装施工方面的难度与成本不断上升。为应对这一形势,需要深入研究和细化适用于大型风机（10 MW及以上）在较深水域和恶劣海况下的安装方法。因此,该文整理和介绍了目前海上风电机组的主要安装方法和海上风电安装船的特性以及在未来的发展需求;在此基础上,对现阶段海上风机安装难点进行总结。文中进一步回顾了海上风机安装数值模拟方面的研究工作进展,并详细讨论了将数值模拟与风机安装的计划阶段和现场施工阶段相结合的方案,以提高安装效率,保障安全施工。

航运业作为温室气体排放的主要来源之一,碳减排的迫切性日益凸显。为降低碳排放,一系列国际航运业碳排放的政策法规已逐步进入到强制执行阶段,航运业面临着巨大的压力。文章通过对国际海事组织颁布的航运碳排放政策法规体系进行梳理与总结,从政策层面和技术层面对比研究各种碳减排技术在船舶领域中的可行性与适用性。碳捕集技术是当前航运业应对碳排放法规的1种直接有效的技术,文中基于船舶尾气碳捕集技术发展现状,结合远洋船舶运行特点和尾气排放特性,从技术要求、运行成本、能源消耗等方面分析远洋船舶使用碳捕集技术所面临的挑战,提出船用碳捕集适用技术的建议及措施,并结合历史数据,对远洋船舶尾气碳捕集技术的发展方向进行展望,为我国航运碳排放政策制定及船舶碳减排技术的发展和应用提供参考。

极地海洋装备是人类参与极地活动的主要载体。该文提出了极地海洋装备体系的划分建议,并结合我国极地海洋装备的发展历史,以及国内外同类装备的对比分析,找出我国未来极地海洋装备需要重点关注的方向。同时提出了极地船舶的9个技术学科方向并结合重型破冰船的工程研发现状,重点举例并阐述了主要技术需求,为后续我国开展相关装备技术研究提出了指导方向和参考建议。

推进器是舰船实现航行的核心设备,而推进器的选择又是影响舰船战斗力的核心要素之一。该文以高性能舰船装备与技术发展为切入点,概述了典型推进器的发展现状,聚焦推进系统与舰船总体之间的相互关系,从舰船多工况变化、高航速、低噪声等要求对推进技术发展的影响,以及特种螺旋桨推进、喷水推进等推进器技术对舰船性能的提升这两方面进行系统分析。文中以某600 t执法平台与瑞典海军某舰艇为研究对象,基于实船和模型试验数据,对比了采用螺旋桨推进器和喷水推进器对舰船阻力性能、操纵性能和噪声的影响,并结合国内高性能舰船发展现状,面向舰船总体性能提升需要,展望了推进器技术的未来发展。

船舶在极区航行时会受到海冰带来的阻碍和安全风险,如何能在高效完成指定航行任务的同时,更好地规避冰撞、冰困风险,是极地船舶驾驶人员长久以来需要面对的难题。该文基于微波遥感和卫星测高等技术途径所获数据,反演得到海冰厚度、密集度等信息,建立航行环境信息栅格场和邻域网;采用改进的启发式搜索算法,创新提出考虑船舶冰区航行能力与结构安全风险双重限制下的判定模型,并建立极地航线自动规划方法的系统框架。研究结果表明该方法有效考虑了海冰环境、船舶冰区航行能力对航线规划的影响,该成果有助于加速极区航线自动规划技术面向实用的迭代,同时在极地装备航行任务想定推演、效能评估方面也具备较高的应用价值。

在数字化广泛推行的当下,造船业（特别是船舶设计）正面临重大的机遇与挑战。数字化设计在提高了船舶设计质量和设计效率的同时,依然面临诸多难点,如何通过数字化技术进一步优化设计流程,从而更有效地提升效率、降低成本并实现自主可控,是目前亟需思考的问题。该文通过分析船舶设计和数字化技术融合可能面临的难点,创新性地提出应对思路;介绍了船舶数字化设计平台如何通过统一的面向对象的数据管理核心、基于时间段的刷新机制等技术实现船舶总体设计的突破,为自主知识产权的船舶数字化设计软件的研发探索了1条具有自主发展特色的技术路线。

21世纪以来,随着人类对海洋资源的探索不断加深,水下非结构化环境中日趋精细复杂的操作任务对潜器的作业能力提出了更高要求和挑战。利用机械臂与周围环境实体进行交互是潜器水下作业能力的重要体现,然而,当前水下自主操作技术尚处于起步阶段,各类干预任务过度依赖人员控制,在连续作业时效率低下,故提高水下作业操作的自主程度是未来海洋装备发展的必然趋势。该文详细介绍了目前水下作业操作技术的发展概况与存在问题,通过对比传统遥控操作手段的局限说明水下机器人自主操作在海洋工程等领域的巨大潜力;综述了水下机器人自主操作技术的研究现状,分析了制约该技术发展的若干因素与挑战,并指明水下机器人自主操作向工程化应用所需突破的关键核心技术;最后,对该领域今后的发展方向作出展望。

氢是实现零碳排放的终极清洁能源,海上液氢储运具有效率高和远距离运输成本低的特点,对于氢能在全球范围内的推广使用至关重要。在跨国跨地区的液氢贸易中,大装载量的液氢运输船是最具经济性、最为便捷灵活的储运工具,同时也是技术难度高且未来市场价值可期的战略性船海装备。目前,国际上有关液氢运输船的设计建造项目逐渐增多,日本、韩国和欧洲部分国家已率先探索跨境液氢贸易,并开展相应的海上液氢运输船项目研究,而国内关于液氢运输船的研究尚处于概念设计,相关规范指南的制定也处于起步阶段。该文通过分析液氢运输船总体设计、液氢围护系统、液氢货物处理系统和动力系统的技术发展现状及特点,为我国液氢运输船研发、设计及相关配套的研究提供技术参考与指导。

深海采矿可能对海洋环境造成不利影响,已成为开发规章制定工作中备受关注的问题,特别是由采矿引起的羽状流,其环境影响的阈值可能颠覆现有的采矿工艺。目前深海采矿羽流的研究方法主要包括室内实验、模型计算和现场监测,但实验和模型计算的空间尺度差异很大,且监测范围和时间均受到限制,其结果可靠性和准确性尚待分析。该文对比分析了现有的实验、模拟计算和现场监测的数据,从模型原理、计算边界条件和沉积物特性参数等方面分析了羽流迁移扩散的结果,并对其环境影响的阈值进行了讨论,可为后续深海采矿羽流分析提供借鉴。

通过海洋科考装备进行采集及分析海洋数据,获取相应物理、化学、生物及地质学特征,是人类认识海洋的重要方式。文章首先梳理了自现代海洋科学形成后,国内外主要的科考历程、现状及变化特征,探讨了不同阶段海洋科考的目标、特点、成果及对海洋科学发展的影响;然后,归纳了海洋科考装备的发展现状,重点描述了国内外海洋科考船、海洋观测平台以及调查设备的发展历史及现状;最后,从科考装备、科考形式、科考特点等对海洋科考的发展趋势进行了探讨,并提出了目前我国海洋科考的挑战,针对海洋科考高质量发展提出了相关建议。

航运业作为碳排放大户,已受到国际社会的密切关注,国际海事组织（international maritime organization, IMO）是航运业碳排放政策的制定者,已先后出台一系列碳减排政策。该文梳理了近十几年的IMO碳排放政策,基于《2023年IMO船舶温室气体减排战略》,研究当前政策中强制性措施所对应关键参数的主要影响因素,并选取典型案例船舶,核算其关键参数值,分析远洋船舶的碳排放现状及主要问题。文章基于航运业排放及各技术路径现状,以《船用燃料全生命周期温室气体强度导则》为依据,探索应对当下航运碳减排政策中强制性参数的技术路径,为当前船舶行业满足IMO碳排放政策的路径选择和未来技术发展方向提供了重要参考。

随着全球陆地矿产资源的日益枯竭,深海矿物质资源逐渐吸引全世界关注,各国纷纷加紧投入以期抢占该领域,深海采矿水面支持系统作为采矿的重要支撑之一,其研究与开发具有十分重大的工程应用意义。该文旨在满足高效、安全和环保的深海采矿设计需求,综合考虑了水面支持系统的快速性、适航性、采矿效能和长期稳定运行等因素,通过合理的选型及布局,最终形成适应使用环境及作业要求的采矿水面支持系统总体设计方案。该文对深海采矿水面支持系统的总体设计具有一定参考意义,对相关设计工作有一定的参考作用。

大型豪华邮轮的居住区域范围大且数量多,该区域噪声的准确预报、全局分析和精准控制研究,对于降低豪华邮轮居住区域噪声水平并指导豪华邮轮设计建造具有重要意义。以往虽有关于船舶舱室噪声预报方法和噪声控制措施的相关研究,但多针对居住舱室等小型舱室,且常采用单一方法进行噪声仿真。为对邮轮大型公共区域内由空调通风系统引发的噪声进行快速精细预报,文中开发了经验公式-气动声学-统计能量方法联合预报模型。该模型弥补了经验公式方法采用末端及房间修正的精度限制,实现了对大型空间内复杂空调通风系统引发噪声分布特性的精细仿真,直观呈现了各空调通风系统噪声源造成的影响。在此基础上完成了对大型空间内噪声评估以及针对超限区域的降噪处理。

科考船是海洋强国战略的重要载体,其水下辐射噪声是影响科考作业精度和海洋生态环境的重要因素,因此该型船对水下辐射噪声的控制水平提出了更高的要求。科考船水下辐射噪声控制技术的发展呈现全周期控制和智能化趋势。该文通过总结科考船水下辐射噪声全生命周期控制技术,依次介绍了设计、建造、系泊试航和运营阶段的声学控制技术,重点阐述了运营阶段的声学智能控制技术;结合数字孪生技术,对未来的研究方向进行了展望,旨在为相关研究人员提供参考,保证科考船全生命周期的低噪声性能,提升科考作业效率和作业精度,支撑高技术船舶低噪声技术的发展。

该文针对现有垃圾清理船舶回转半径较大（尤其在小型狭窄水域中机动性差）等问题,设计了一种基于4个明轮的全向移动式无人船舶平台。文中首先建立该船舶的运动学模型,并进行了动力学分析;然后结合直流电机编码器的实时运动数据,利用模糊自适应比例-积分-微分控制算法实现了对明轮的稳定控制。实验结果表明：该全向移动式无人船舶能在艏向角不变的情况下,实现横向、纵向和斜向等方向的运动,其轨迹跟踪精度高,误差在10 cm内,实际航行跟踪轨迹贴合期望轨迹。该船舶具有无回转半径、吃水浅等优势,适用于小型狭窄水域中工作的无人船舶平台。

为了解ITTC 2021航速修正方法的适用性,论文介绍了该方法在船舶测速过程中的试验要求和修正流程,并将该方法与ISO 15016∶2015方法进行了对比。结合航速修正原理,通过编程的方式开发了2种方法的实船航速修正程序,并选用3种典型船舶的试航数据,分别采用上述修正方法进行分析,总结了2种修正方法在不同风、波浪、潮流、温度、密度和水深等环境因素下对修正结果的影响。结果表明：ITTC 2021修正方法相对于ISO 15016∶2015方法更为合理,且针对研究的3种船型,ITTC 2021方法得到的航速略高于ISO 15016∶2015修正方法,而新增的波浪增阻修正方法是导致分析结果产生偏差的主要因素。

滑行艇航行时重力主要靠水动力升力支撑,其具有阻力小、速度快等优点,目前在娱乐、救援、军事等多种场景有着广泛应用。滑行艇在航行过程中处在滑行状态,纵摇、升沉运动幅值较常规排水型船舶高,尤其是在波浪中航行时会出现周期性出水、入水类似跳跃的现象。该文使用自主开发动态重叠网格技术,结合开源计算流体力学库OpenFOAM平台对标准的深V型滑行艇（generic prismatic planing hull,GPPH）进行了快速性、耐波性数值模拟,并将数值计算结果与模型试验结果进行对比,证明了使用动态重叠网格技术能较好地捕捉滑行艇大幅纵摇、升沉运动;艇体周期性出水、入水会在船底部产生周期性的大幅值抨击压力,文中的数值计算也可以得出合理的压力预报结果。

该文针对深海采矿输送系统在作业过程中受多尺度复杂载荷影响,基于 α-截集模糊数改进故障模式与影响分析方法,提出了一种基于 α-截集的模糊故障模式与影响分析模型。该模型通过语言术语描述故障模式的评价指标,包括发生度（ O）、严重性（ S）和检测度（ D）,有效克服了传统方法在处理不确定性方面的局限性;再利用层次分析法和熵理论对 O、 S和 D的权重进行主客观相结合的合理分配,确保风险评估的科学性与精确性;还根据 α-截集模糊数和质心法计算各故障模式在不同 α-截集下的风险优先级数,为系统故障预防与优化提供了量化依据。最后通过实例分析深海联动系统中的输送系统,验证了模型的有效性与适用性,为深海采矿输送系统的优化和故障预防提供了重要的理论依据和实践指导。

深海采矿作为海洋资源开发的前沿领域,正逐步从理论探索迈入商业开发阶段。该文聚焦于深海多金属结核商业开采的经济性分析,归纳了经济性评估的关键要素与方法,构建了完整实用的经济性分析框架。文中选取了2个具有代表性的国际海底多金属结核矿区开发项目,运用上述分析框架进行经济性评估和比较;通过敏感性分析,评估了不确定性因素对项目经济效益的潜在影响,为管理者提供科学的投资决策支持。

5059铝合金具有很好的力学性能和耐腐蚀性,已成为船体结构的首选,然而现行规范缺乏5059铝合金材料的疲劳S-N曲线,难以进行对使用该铝合金材料船舶结构的疲劳评估。该文设计了5059铝合金材料及1个典型的船用焊接接头,进行了室温和低温（-35 ℃）疲劳试验,结合试验数据使用最小二乘法拟合出相应的疲劳S-N曲线。建立了疲劳试验试件的有限元模型,将有限元分析得到的应力通过外推法插值得到热点应力,代入拟合的S-N曲线预测疲劳试件寿命,并与疲劳试验结果比较。结果表明,所提出的5059铝合金材料和焊接接头S-N曲线可用于低温环境下船舶结构的疲劳寿命评估。

为满足我国日益增加的极地船舶航空保障需求,有必要提出1套符合极地低温、结冰等极端环境条件下的船舶航空保障方法。该文通过对现行常用极地规范、标准及实船配置的研究,分析其与极地极端环境不相称之处,并借鉴国内外相关系统,提出针对性的改进方案。这些改进后的极地船舶航空保障方法,可有选择性地应用于未来极地船舶的设计和建造中。

船舶电力系统短路计算及断路器的选择性保护分析是直流综合电力系统设计的重要一环,直接影响直流配电系统的运行稳定性以及熔断器选择性保护方案。该文阐述了船用直流配电不同模块的建模以及系统的短路电流计算过程,对船舶直流配电系统进行等效计算,通过选取不同的短路点,探究不同短路点短路时对直流综合电力系统的影响;对不同支路的短路电流进行计算,通过支路实际 I ² t 曲线确定熔丝规格,结合实际算例进行分析,等效模型仿真得到的仿真结果与实际计算的误差在 1% 之内。通过 MATLAB/SIMULINK 软件,等效模型仿真的方式,不需要建立详细的SIMULNK 模型,也无需进行繁琐的公式计算,即可对直流配电系统进行短路电流计算并对熔断器进行合理选型。

骑浪/横甩是国际海事组织纳入船舶第二代完整稳性衡准规范的5种新稳性失效模式之一,因其强非线性和混沌特质被认为是所有失效模式中最复杂的1种,故具有很高的学术研究价值。该文介绍了近年来与骑浪/横甩相关的研究工作,阐述相关的理论预报、数值仿真、模型试验、衡准规范等研究进展情况,以及骑浪/横甩对船型设计和营运的影响,并结合当前研究现状,分析目前尚未完全解决的重点问题和亟待突破的瓶颈技术,为后续研究工作重点关注方向提供参考。

针对无人艇路径规划与避障控制等功能在真实环境下系统验证和评估不足的问题,提出一种具备多种传感器和控制系统的无人滑行艇实验平台。文中所开发的实验平台集成激光雷达、深度相机、全球定位系统（global positioning system,GPS）、超宽带（ultra wide band,UWB）定位系统、陀螺仪等多种传感器,并采用基于机器人操作系统（robot operating system,ROS）和Free_RTOS操作系统的主控制器和底层控制器。该实验平台不仅包括滑行艇本身、感知系统、底层控制器和远程监控系统等,还包括上层定位算法、路径规划算法和执行器控制算法。文中以1艘装载了多种传感器的无人滑行艇为实验对象,搭建了包括建图、定位与远程监控的综合实验平台,并且进行了滑行艇导航实验,验证了路径规划和避障控制算法的有效性,可为无人艇的技术发展和应用提供一定的参考。

针对传统船舶型线设计方法设计周期长、人工耗时多的问题,该文提出基于数据驱动技术的船舶型线初步设计方法,围绕船体型线的数字化表达、数据库构建,以及数据存储、分类与调用等,制定船体型线数据库的构建方法,实现型线可视化添加、删除、查看、修改和匹配功能。首先利用数据库中已有数据,建立船体型线特征提取函数,对船体曲面进行分割并计算曲面的法向量、高斯曲率和平均曲率,实现船体曲面特征降维;然后建立卷积神经网络模型,以降维后的特征参数作为输入,预测船舶的静水阻力性能。测试结果显示：该数据库能便捷地管理船舶型线数据,且神经网络对船舶的总阻力系数预测误差在10%以内,还可将优秀的数据继承到新船型的型线初步设计中。

计算机性能的提升和人工智能技术的发展促进了航运业向智能化转型,越来越多的船舶配备了智能系统。船舶智能系统能够代替船员执行各种重复性、作业环境恶劣的工作,在提高工作效率和安全性方面发挥十分重要的作用。随着船舶智能系统的发展,不同系统间的智能等级差异愈发明显,需根据智能化的评估等级合理分配任务,以便智能系统能够自主完成,因此能否准确评估智能系统的能力十分重要。该文首先概述了船舶智能系统评估分级的研究现状及意义,其次介绍并分析了现有的智能系统分级方法,然后提出了一种基于“任务+能力”的船舶智能系统等级评估的蛛网模型,最后使用该模型对某型智能科考船的智能系统进行了等级评估。

攻克大型液化天然气（liquefied natural gas,LNG）船舶的设计难题,解决卡脖子技术,是我国造船业创新发展、转型升级和产业改革的必经之路。LNG船通常采用双轴系设计,且双轴线通常具有内偏角度,这种特殊的设计方案令船体尾部流场变得极为复杂,使轴系横向力增大,给其安全稳定运行带来不利影响。该文基于某大型LNG双轴系船舶,从船体变形、螺旋桨水动力、轴承油膜厚度等方面出发,对轴系校中的计算方法开展深入研究。该方法更加真实地还原了船舶轴系的实际运行状态,提高了轴系的安全裕度,得到了具有前瞻性、可行性和稳定性的双轴系动态校中计算方案。

二次流是主流的伴随流动,普遍存在于大自然与透平机械中,且以透平机械内的二次流最为典型。其不仅会改变主流运动、恶化流场,还会诱导边界层分离,加剧出口处射流尾迹,产生流动损失与噪声,故受到学者们的广泛关注,将其上升到与势流理论同等的研究高度。自20世纪50年代起,国内外学者们通过理论分析、试验研究与数值模拟等手段研究二次流现象,逐渐掌握了透平机械内二次流的流动机理与流动结构,不断完善了二次流数学模型、损失评估和试验方法。该文从二次流现象出发,系统回顾并总结了透平机械二次流结构、数学模型及其损失计算与试验方法,指出了ZANGENEH所建立的基于流向涡的二次流经典理论模型存在的问题;并基于二次流S3流面理论提出未来研究工作的重点方向,为包括喷水推进泵在内的各类透平机械内流场品质与流体动力性能的提升,提供一些思路和参考。

船舶阻力优化是降低燃料消耗和提高船舶能效的重要方法,其中集装箱船的风阻占比远大于其他船舶,是不可忽视的重要部分。对集装箱船而言,在船首加装导流罩对降低风阻有显著的影响。该文以设计航速航行的满载集装箱船为研究对象,利用计算流体力学技术,计算了船舶总阻力和风阻力,研究在不同风速下,正迎风时导流罩对风阻力和总阻力的减少规律,分析了导流罩的减阻机制。导流罩具有导流和延缓流动分离的作用,可有效减小船舶前后的压差阻力。导流罩基于风阻的减阻效果稳定在40%左右;导流罩基于总阻力的减阻效果随风速的增大而逐渐增强,在8级风速下,减阻效果可达2.91%。研究结果能给集装箱船导流罩的实际设计应用和阻力评估提供参考。

为实现船舶节能减排,该文结合KVLCC2船舶参数及航行工况设计了一种可铺设于甲板的船用太阳能光伏柔性支架,并开展振动响应特性分析,采用流固耦合解耦计算方法研究风载荷及船舶纵摇、垂荡运动对柔性支架振动响应特性的影响。研究表明：钢索振幅及平均内应力在船舶纵摇工况下最大,对柔性支架产生不利影响,纵摇+垂荡的工况次之,垂荡工况下最小;结构应力极大值出现在钢索固支边界处,若外载荷进一步增大,将最早产生塑性形变;柔性支架中部钢索应力均值及振幅最大,在循环应力应变作用下可能发生疲劳破坏。以上结论可为船用太阳能光伏柔性支架的设计制造及日常使用提供一定的技术支撑。

在数字化转型时代下,为应对不确定性、提质增效并提升企业盈利能力等需求,将数字技术融入船舶设计技术以重构全三维设计模式,已成为设计发展趋势。该文以海克斯康Smart 3D为三维设计平台,提出基于模型的一体化三维数字设计定义及技术内涵,探讨了二维驱动三维快速建模、CAD与CAE一体化、详细设计与生产设计一体化、三维送审、设计工具开发等解决方案,基于参数化建模、知识驱动开发了多款设计工具,形成了建模策略、设计总体策划,解决了CAE与CAD一体化、详细设计与生产设计一体化,实现统一数据源、模型数据的共用与复用,实现各专业之间的三维设计协同,研究成果在集装箱船、邮轮上得到初步应用,为重构船舶全三维设计模式奠定扎实基础。

水弹性实验是研究船舶水弹性响应的重要手段。该文总结了国内外船舶水弹性实验研究现状,对广泛使用的分段龙骨梁船模进行重点研究,包括结构设计、水动力模块设计、载荷形式和实验结果测量等方面内容,分析不同分段龙骨梁船模的适用性,总结了分段龙骨梁船模实验设计阶段的关键技术,并结合团队经验给出主要内容的设计指标,以期为船舶水弹性实验的设计提供参考。

自主航行系统是无人船舶运行的基础,局部路径规划算法是无人船舶自主航行系统的重要组成。该文针对A*算法、人工势场算法、快速搜索随机树算法、动态窗口法、速度障碍算法及智能优化算法等常用的无人船舶局部路径规划算法进行了系统综述,分析其基本原理和优缺点,并总结其应用场景。现有的无人船舶局部路径规划算法在开阔水域等简单场景中已具备实用价值,但在处理一些复杂情况时仍面临不小的挑战,例如：高密度非结构化的航行环境、高动态强非线性的环境干扰以及多约束多目标的任务场景。在今后研究中,建议研究操纵运动模型的约束加载机理、发展面向全任务场景的多算法协同规划理论,以及构建大模型驱动的无人船舶决策规划方法,从而解决复杂环境与任务场景下的局部路径规划问题。该文将为无人船舶局部路径规划技术的理论研究与工程应用提供系统性参考。

进口流道是喷水推进器的主要部件之一,其水力损失是推进器总损失的重要部分。进口流道几何结构引起推进泵非均匀进流,对推进器水力效率和动态激励造成不利影响。该文采用伴随方法对喷水推进器进口流道开展数值研究,先正向求解流动方程后,再反向求解伴随方程,基于伴随变量场得到与进流最相关的流动区域,建立并验证了基于伴随方法的喷水推进器流道进流面获取方法。以进口流道边界为设计输入变量,以出口流动不均匀度为目标,通过伴随方法来优化流道几何,经过8次迭代后,出口不均匀度相对下降幅度达到18.7%,验证该方法可有效优化进口流道几何。

为实现节能减排、经济运营并提高配电网络的可靠性、灵活性,越来越多的动力定位船舶在配电网络的设计中选择使用闭环电力网络系统。挪威船级社、美国船级社、中国船级社等也陆续在规范与指南中针对闭环电网的设计提出相应的检验要求,其中高级发电机保护是各船级社对闭环电网可靠性考核的重点之一。该文基于高级发电机保护的规范要求,从典型电网故障入手,结合目前实际应用情况,分析高级发电机保护的设计要点,可为后续闭环电网设计提供参考。

大规模人群在紧急情况下会因从众心理而表现出特殊的疏散行为。为研究从众心理对邮轮应急疏散效率的影响,该文选择欧洲“SAFEGUARD”项目中的3层邮轮作为研究对象,使用AnyLogic疏散仿真平台建立仿真模型,根据邮轮的船舱布置、人员的数量及分布情况来编写疏散逻辑,进行多次人员疏散仿真实验得到相应结果,并将模型仿真结果与项目数据集对比,验证了仿真模型的可靠性和准确性。基于该模型,通过调整从众因子的大小以探究不同程度从众心理对疏散结果的影响,并将结果与原模型数据进行对比。结果表明：因邮轮上的视野较为狭隘且疏散通道数量较少,故随着从众程度的不断增加,人员疏散效率逐渐降低且完成疏散的时间逐渐延长。建议结合邮轮实际情况,采取指令信息发布、规划清晰路径、增加应急意识培训等方式提升疏散效率。