摘要：丹江口水库初设洪水成果偏大,导致汛期运行水位和蓄满率偏低,无法满足水资源高效利用和生态环境保护的新需求。将丹江口水库坝址洪水系列还原并延长至2023年,重新考证历史调查洪水,构建P-Ⅲ型分布/适线法洪水频率分析模型,拟定5种不同方案,复核计算水库设计洪水;结合汉江流域的古洪水资料和可能最大洪水经验公式的计算结果,通过多途径多方案分析和比较论证,结果表明:丹江口水库设计洪水的复核成果明显偏小;水库坝址千年一遇设计洪水和万年一遇校核洪水分别为56950 m^(3)/s和70000 m^(3)/s,比初设成果减少了27.91%和40.68%;千年一遇年最大7 d洪量比初设成果减少了21亿m^(3),丹江口上游新建水库又增加了17亿m^(3)的防洪库容。因此,建议丹江口水库夏汛期的汛限水位可调整为163 m,在确保防洪安全的前提下提高水资源利用效率和水库蓄满率,充分发挥水库的综合利用效益。

摘要：[目的]旨在提出一种基于模糊推理的策略算法实现对无人潜航器(UUV)艇型设计参数的快速优化。[方法]使用模糊推理手段,在模糊化阶段将遗传算法生成的UUV设计参数作为初始解进行模糊化处理。之后将这些初始解作为训练样本,利用等间距模糊划分策略求得模糊规则前件参数,并计算所有UUV解的隶属度值。然后借助最小学习机(LLM)求解模糊规则的后件参数。再基于生成的前件参数和后件参数生成新的UUV解,并分别计算其航速和航程的评价隶属度值。最后,结合约束条件对新生成的UUV解进行检验,得到优化后的符合条件的UUV设计参数。[结果]实验结果显示,智能模糊推理方法能够于20 s内基于遗传算法生成的UUV初始艇型参数,快速推理出多条航速和航程的评价隶属度之和在170分以上的UUV艇型参数方案。[结论]所提方法有效提升了设计效率并平衡了航速与航程。研究成果可为智能化、快速化的UUV艇型参数的生成提供有益参考。

摘要：轴频电场可作为新型物理场特征实现对远海水下目标的有效探测,但海水中电磁波衰减太快,极大地影响了电场探测范围。为实现远海目标探测,设计了深海波导信道的验证方案,开展试验研究,测量分析了深海波导信道的波速。提出了Vold-Kalman谐波提取算法以解决复杂干扰导致目标信号提取时相位特征丢失问题。在湖泊和海洋试验中应用Vold-Kalman谐波提取算法成功验证了深海轴频电场波导信道存在的合理性与有效性,这一发现将轴频电场低频目标探测距离由3 km扩大到20 km,提高了远海目标探测的能力。

摘要：人工智能技术是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的科学技术,是第四次工业革命的标志,它具有感知、思考、学习和自适应等能力,可以处理大量数据与信息,并通过机器学习、深度学习等技术不断优化自身的性能。自诞生以来,其理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大,对船舶设计领域的应用与赋能将会产生变革性的影响。船舶设计经历了从手工绘图到计算机辅助设计(CAD)、从二维绘图到三维绘图、从静态展示到动态展示的能力提升。每一次提升,都极大地提高了设计的质量与效率,推动了船舶工业的快速发展。而今,随着人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术的蓬勃发展,智能设计理论及方法正日益与船舶与海洋工程设计领域紧密结合。智能设计,其核心在于将人类的创新思维与机器的计算能力深度融合,通过算法优化、模型预测、数据驱动等手段,实现设计过程的自动化、智能化。

摘要：开展某远洋客船光体船模水下噪声测试及带孔腔船模的水动力激励载荷测试,并进行孔腔处稳态和瞬态流场计算,孔腔处脉动压力频谱计算曲线与试验曲线吻合较好。孔腔脉动压力线谱频率测试值与经验公式频率计算值对比良好,说明该公式在一定情况下适用于船体条形格栅孔腔线谱频率的预估。采用统计能量法分析法计算光体船模中高频流激噪声,将流体激励以频率-波数功率谱的形式施加,可大大减少流场计算工作量,适合于工程快速预估。在工程一般范围内,阻尼损耗因子取值可导致噪声结果相差5.5 dB,说明阻尼损耗因子的取值会较大影响计算结果,有必要形成材料损耗因子随频率变化的数据库,为船舶噪声快速计算提供支撑。

摘要：透射X射线显微镜(transmission X-ray microscope,TXM)是高精密度的尖端X射线成像设备,是现代科学技术的结晶,可以在纳米尺度上进行无损成像,为物理学、生命科学、材料学和化学等领域的众多科学问题提供了有力的研究工具.虽然国内外很多同步辐射装置都建立了以TXM为核心的纳米CT实验站,但是目前国际上只有个别企业能提供商业化的实验室TXM.究其原因,主要是该仪器涉及众多高难度的工程技术问题,诸如:高亮度实验室X射线源、高分辨率X射线光学元器件、高精度样品台、高灵敏度探测器、仪器对温度和振动等环境因素的超高要求等.为了提高研发高端X射线成像仪器的水平,需要逐个突破在研发X射线纳米CT过程中遇到的技术瓶颈.本文主要讨论了工作能量为5.4 keV的实验室TXM的仪器设计,以及全场成像实验结果.该仪器工作在吸收衬度模式下,成像视野达到了26μm,可以对30 nm线宽的特征结构实现清晰的成像,西门子星测试卡的功率谱曲线表明该仪器具有分辨半周期为28.6 nm线对结构的潜力.

摘要：汉江流域上游已建成投运诸多水库及引调水工程,显著改变了汉江流域径流的时空分布,导致洪水资料序列的非一致性。现将洪水系列资料延长至2023年,开展非一致性洪水频率分析,以水库系数和调水工程系数作为协变量,建立时变P-Ⅲ分布模型,定量估算丹江口水库运行期的设计洪水,并与原设计成果对比。结果表明:所选协变量符合水文客观规律,均可反映上游水利工程调蓄对丹江口坝址设计洪水的影响;丹江口水库运行期1000 a一遇设计洪峰流量和7 d洪量较原设计成果均削减31%左右;汉江上游水库调蓄对设计洪水的影响比调水工程更加显著。由于丹江口水库运行期设计洪量显著减少,在防洪标准不变的前提下可酌情提高水库的运行水位,这不仅有利于增加发电量,还可提高水资源利用效率和水库蓄满率。

摘要：[目的]针对现有船舶概念方案设计阶段中,船型概念方案生成技术对具有模糊特性的用户需求难以建模的问题,研究一种基于模糊推理系统的船型概念方案快速生成系统,以快速推出符合用户要求的船舶性能数值,并生成与之匹配的船型设计参数作为概念方案。[方法]首先,收集并整理现有船型的数据作为先验知识,用于在用户需求建模过程中超参数初始化。其次,基于模糊集理论将用户需求定量地映射至模糊空间,利用整理的先验知识以可解释的方式推理出符合用户需求的船舶性能数值。最后,对符合用户需求的每个船舶性能数值匹配出最佳的船型设计参数,并通过模糊集理论中的“且”原理,进一步推理出符合用户对全部船舶性能要求的船型设计参数,将其作为船型概念方案。[结果]实验结果显示,智能模糊推理系统能够于30 s内根据模糊的用户需求快速推理出多条偏差在3.5%以内的船型概念方案。[结论]智能模糊系统可量化用户需求中的模糊性,经过两个阶段的推理,高效地生成符合用户各项需求的船舶概念方案,研究成果可为智能化、快速化的船舶概念设计的方案生成提供有益的参考。

摘要：全球气候变化和频繁人类活动导致水文序列的二阶矩变异现象日益凸显,样本的"一致性"内涵发生了变化,只考虑均值一阶矩变异的非一致性水文序列分析方法不再适用于所有的非一致性问题,基于样本一致性的传统最低通航水位综合历时曲线设计方法给枯水期低水位下的船舶通航带来了更大的安全隐患,使得最低通航水位更加不能满足航运设计需求.本文运用水文变异诊断系统分别检验水文序列的均值和方差二阶矩变异,在此基础上,结合时间序列的分解合成原理,提出枯水期非一致性最低通航水位综合历时曲线设计法.并以澜沧江流域的允景洪站为计算实例,比较分析现状与过去远期、过去近期不同时期的设计水位值,以及考虑二阶矩变异、仅考虑均值变异、未考虑变异3种不同情况下的设计水位值.结果表明:方差变异成分改变了允景洪站设计水位值的变化趋势,并且与仅考虑均值变异的设计水位值的差值低至-1.11 m,与未考虑变异的设计水位值的差值低至-1.01 m,从而揭示了方差变异对设计水位的影响以及二阶矩变异分析在航道规划设计中的重要意义.

摘要：水库中长期入库径流量的预报方法有多种模型,各有优缺点,预报结果也存在一定差异,应用过程中给实际决策造成了一定困难。本文以丹江口水库月径流量为研究对象,通过分析多种预报模型计算结果的变化规律,将精度和稳定性等作为性能指标,构建以加权平均和最小二乘法原理为基础的综合预报模型,并对丹江口水库月径流预报进行了建模计算。应用结果表明,该综合模型提高了预报精度,增强了预报稳定性,使其具有更高可信度,为入库径流量预报提供了一个有效的分析方法,为水库调度决策提供了便利。