摘要：跨域联合的海上无人集群系统作为改变未来海洋战场的颠覆性技术装备,将加速推动作战模式的衍变,进一步提升作战效能和效费比。本文概括无人机、无人艇和无人潜航器集群的技术现状,总结了海上无人集群系统攻击、反潜、反水雷3种作战应用模式,梳理了跨域无人集群系统的研制关键技术,并对未来无人装备技术体系的发展提出建议。

摘要：为了解深海采矿船在位工况时环境载荷作用下的全船结构响应状态,选取合理的装载工况和波浪特征载荷,基于三维势流理论,对波浪载荷响应进行数值分析,确定设计波载荷并进行总强度计算。结果表明,根据《深海采矿设施指南》,以及CCS、ABS、BV的其他相关规范,可以形成一套可供参考的深海采矿船总强度分析的方法及要求;深海采矿船结构设计应重点关注月池及其相连结构、货舱区纵向桁材向舱壁的过渡结构,以及货舱区角隅等结构区域。

摘要：本文以WARTSILA RT-flex96C型柴油机为研究对象,设计了船舶柴油机余热梯级利用系统——双级朗肯循环余热利用系统。选择四种工质组合方案针对所设计的系统进行热力计算,计算结果表明,以水和R113的组合方案热力性能最佳。计算了在高温循环的蒸发压力为0.79MPa、窄点温度为30℃、过热度为50℃,低温回路的蒸发压力为1.46MPa、窄点温度为15℃,冷凝温度均为30℃的情况下,系统的输出净功、热效率和㶲效率分别为3872.7kW、23.67%和61.71%。最后本文研究了高温回路蒸发温度、过热度以及窄点温度这三种参数对系统性能的影响。

摘要：由于锚泊系泊设备作业条件变数多,致使船舶在该区域的结构受力较为复杂,因此对该区域船体的加强结构设计和强度分析应当重点关注。本文以一艘62 m沿海客船为研究对象,重点阐述了其首部锚泊系泊设备区域船体加强结构设计与有限元仿真计算。通过对锚泊系泊设备各作业工况的受力分析与计算,并基于计算结果进行优化设计,使其最终结构强度满足规范要求。

摘要：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。

摘要：随着极地科考朝更广范围、更深空间、更多数据的方向发展,无人装备开始高频出现在各国的极地科考队中,帮助科研人员对极地环境形成更为全面和深刻的认知。自主无人潜航器(autonomous underwater vehicle, AUV)凭借其自主无人且功能全面的优点,在新世纪逐渐成为了极地水下科考不可或缺的装备,故有必要对应用在极地的科考型AUV进行梳理并分析其未来发展趋势。文中首先对AUV进行了基本的介绍;然后总结了全球范围内30次极地AUV任务,分析了AUV在极地的主要用途和优势;而后叙述了AUV在极地应用时所遇到的挑战,并结合这些挑战对适用于极地的科考型AUV发展趋势进行了展望;同时也对适配AUV等无人装备的新一代极地科考母船的设计提出了思考。

摘要：为提高二维双箭头负泊松比结构的初始刚度和强度,通过在二维结构中增加支撑连杆设计一种三维增强型双箭头负泊松比结构。利用力法正则方程和摩尔积分推导结构的宏观泊松比解析公式,采用理论分析结合数值模拟的方法研究角度设置对结构宏观泊松比的影响;在此基础上,系统研究了三维增强型双箭头负泊松比结构在动态冲击下的力学特性,阐明不同角度设计和冲击速度等参数对结构变形机理、失效模式、平台应力和比能量吸收的影响规律。结果表明,三维增强型双箭头负泊松比结构表现出显著的负泊松效应,且结构的刚度、强度明显提高;在不同的冲击速度作用下,三维增强型双箭头负泊松比结构的平台应力和比能量吸收均随角度减小而显著增强。研究结果对航空航天和船舶工程等领域的结构抗冲击性能研究具有借鉴意义。

摘要：对于高速艇而言空艇重量是一个很重要的参数,选用满足法规和规范要求且轻薄的内装材料,对于高速艇的设计和建造具有重要意义。本型艇为全铝合金艇,对空艇重量控制较严。基于本型艇对内装材料轻质化的需求,本文重点介绍:绝缘隔热材料、内装板材料、铝制防火门。

摘要：鉴于燃气轮机线性化模型容易在大工况范围丢失实际燃机的动态特性,以及燃气轮机传统的单变量叠加控制在提高控制效率和控制系统鲁棒性上的局限性,本文以高压转子转速为调度变量建立三轴燃气轮机的线性变参数(LPV)模型,从而在建模复杂程度和模型精度上获得较好的平衡。在此基础上,提出了基于摄动矩阵上界估计和外部干扰上界估计的三轴燃气轮机自适应滑模控制。该控制可通过自适应参数实现对系统摄动矩阵干扰和外部干扰的合理估计,从而抑制干扰造成的影响。通过仿真实验分别研究了摄动矩阵干扰和外部干扰下的LPV滑模自适应控制,验证了其较好的动态响应性能和鲁棒性。

摘要：长短期记忆(LSTM)循环神经网络对于预报非线性时间序列有优势,尝试将LSTM网络应用于船舶运动极短期预报。利用某破冰船在北冰洋航行时两段典型海况下的横摇和纵摇运动实测数据,探究LSTM神经网络模型的预报精度和有效时长。研究发现,LSTM神经网络模型在海况良好、船舶的运动周期性强且主导频率突出时可以取得满意预报效果。但随着时长的增加,误差会不断累积,精确度逐步降低。在编码器-解码器逐步迭代框架基础上利用多层感知机提出直接多步预报改进模型。研究发现,改进模型可以有效减少误差积累、提高预报精度和延长有效时间,尤其在恶劣海况下预报结果改善更为显著。研究成果可以为基于神经网络开发高效准确的船舶运动极短期预报方法提供参考。