- 冯金杰;区振棠;马进;刘子聃;刘臻;
[目的]以海上风电与海洋牧场融合发展科研综合实验平台海上安装施工为研究对象，[方法]采用有限元数值模拟软件，开展上部模块吊点设计及吊装技术研究。[结果]结果表明，针对上部模块设计8吊点双撑杆组合吊索的吊装方式，与常规框架式吊梁相比更节约材料，更方便施工，[结论]可安全完成上部模块的吊装，降低吊装风险。
2025年S1期 v.47 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 2262K] - 孔帅;
[目的]为更好地实现海上漂浮式光伏发电，[方法]提出一种半潜基础漂浮式海上光伏发电平台系统，平台包括光伏总成、支撑机构、桁架机构、半潜浮筒基础、浮筒连接管、无档锚链和重力锚块等组成。[结果]该系统实现了海上漂浮式光伏发电，具有海上整体安装的特点。[结论]海上试验结果证明，该光伏平台结构及整体性能稳定可靠，可在近海海域广泛推广。
2025年S1期 v.47 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1864K] - 郑俊杰;方晶;程伟;张竹;曹佳希;
[目的]为提高海上风力发电设备的安装和维护效率，[方法]设计并应用了一种智能化全旋转单叶片夹具系统。该系统包括主横梁、叶尖夹持机构、叶根夹持机构、变浆机构、吊杆机构、中心回转机构和揽风系统等关键组件。通过液压系统提供动力，实现了+35°～-215°的叶片俯仰调整，最大承载能力达45t。智能控制系统采用双套可编程逻辑控制器（PLC）和应急手柄控制，并具备WiFi及工业433 MHz无线通信功能。夹持块配备压力传感器，实现了实时监控和智能调节，确保叶片安全。[结果]试验结果表明：该系统显著提高了安装效率，减少了30%的安装时间，并提升了操作的安全性和稳定性。[结论]该系统在实际应用中的应用案例验证了其在海上风电场建设中的潜力和广泛应用前景。
2025年S1期 v.47 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1723K] - 陈伟;王特征;王明明;杨之悦;张杰贞;
[目的]海上风电受上网电价下降影响，成本被大幅度压缩，对于深水区采用多桩导管架基础施工需要提高施工效率、降低施工成本、保障打桩的精度。[方法]通过采用负压桶基础的打桩架进行海上施工，负压桶基础支撑上部的钢桩导向定位套筒和主结构框架，无须进行辅助桩打桩和拔桩。负压桶可实现快速贯入和精确调平，有效保障打桩精度和质量。[结果]负压桶基础打桩架大幅减少施工准备时间，大幅提高施工效率，显著降低施工成本。[结论]通过海上具体实施，负压桶基础打桩架操作方便，为海上风电基础施工降本提供一种较好的解决方案。
2025年S1期 v.47 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1757K] - 靳江江;李季聪;韩红亮;樊伟哲;贺琳;
[目的]针对大型风力发电机组变桨和转矩控制系统在不同风速下表现出的非线性问题，提出了转矩和桨距协同控制策略。[方法]利用FAST/Aerodyn和MATLAB/Simulink建立风力发电机气动弹性和控制联合仿真试验平台，以NREL-5MW风力机模型为例，根据发电机转速将风力机的运行区域进行划分，研究各个区域的控制策略。根据不同的控制目标设计了不同区域的发电机转矩跟踪曲线。利用FAST进行离线测试，计算功率关于桨距角的调节灵敏度，结合传动链方程对桨距PI控制器的增益参数进行基于功率调节灵敏度的规划设计，实现非线性变桨控制。[结果]结果表明：在额定风速以下，通过发电机转矩控制器实现了最大功率点的跟踪；在额定风速以上，通过发电机转矩控制器和非线性变桨控制器实现了功率和转速的平稳控制。[结论]研究成果可为大型风力机转矩和变桨距联合控制策略提供接近工程实际的方案。
2025年S1期 v.47 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1884K] - 于嘉亿;陈静;张伟;冉卫国;商志东;李耀光;
[目的]固定式基础海上风机安装作业涉及到塔筒、机舱、叶片等多个环节的施工，每个作业环节因设备故障或者人为因素等都可能导致整体作业延时。为了降低作业界面发生故障的概率，提高安装作业效率，对施工过程进行风险分析十分必要。[方法]基于故障树分析方法，针对风机安装流程各作业界面发生计划外事件以及导致作业延时的问题，建立故障树，分别对安装作业各施工界面形成的二级基础事件进行故障分析，得出作业界面失效概率值。同时，分析底事件的概率重度，并依据计算结果提出风险控制方案。[结果]分别进行各施工界面失效概率分析和关键底事件概率重要度分析，得出了影响各施工界面进度的失效因子和综合失效概率值，根据失效因子影响因素提供合理控制方案。[结论]所提控制方案可用于指导海上风机安装作业，降低风机安装延时概率。
2025年S1期 v.47 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1869K] - 杨欣;陈鹏飞;范可;
[目的]为研究不同工作水深对16MW级半潜式海上风电运动特性的影响，[方法]开展了频域与时域水动力分析，涵盖无系泊及系泊状态下的结构运动周期、极端环境下的结构运动响应与载荷影响分析。[结果]结果表明：无系泊时，不同水位的垂荡、横摇和纵摇等RAO周期基本相同；系泊状态下，结构运动周期受水深影响明显，纵荡/横荡、纵摇/横摇和艏摇等方向运动周期随水深增加而减小，垂荡方向受水深影响较小；风浪流均为0°时，平台与机舱运动加速度、六自由度运动响应、水平弯矩以及最大推力在极端高和低水位时较为接近。[结论]水深对系泊状态下的浮式风电运动有显著影响，研究结果为优化海上风电结构设计以适应不同水深条件提供了重要依据。
2025年S1期 v.47 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1900K] - 胡德芳;苏波泳;
[目的]为了校核极限挖掘工况下海缆埋设犁强度，指导埋设犁挖掘作业安全开展，[方法]基于土壤弹塑性本构方程，采用ABAQUS对埋设犁最大工作水深、不同挖掘深度工况下力学响应进行数值仿真计算，研究砂石土壤不同深度埋设犁下部犁刀、犁沟地面、犁刀正面和犁沟顶面的应力分布，校核关键结构强度，分析牵引力随挖掘深度的变化规律。[结果]结果表明埋设犁各关键结构的应力强度均在许用值内，但在局部区域易出现应力集中现象，牵引力随着挖掘深度的增大而增加，整体呈现幂函数规律。[结论]研究结果可为海缆埋设犁结构设计及工作控制提供参考。
2025年S1期 v.47 42-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1720K] - 张久帅;张扬;
[目的]围绕实际案例，将漂浮式海上风电（FOWP）项目中应用的智能化技术归纳为智能感应技术和浮体结构智能控制技术2类。[方法]按照漂浮式海上风电机组全生命周期成本划分方法，将智能化技术成本细分为设计、制造、安装、运维和拆除5个成本组成部分，重点对制造和安装阶段的智能化技术成本进行探讨，进一步分析智能化技术各子成本占比，提出提高漂浮式海上风电项目经济效益的方法。[结果]研究结果表明，控制智能化技术制造阶段成本、优化浮体结构监测方案、浮体结构智能控制方案、海缆监测方案是提高漂浮式风电项目经济效益的关键。[结论]研究成果可为我国漂浮式海上风电智能化发展和成本管控提供参考。
2025年S1期 v.47 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1420K] - 王飞;李祥燕;娄睿;叶亚龙;
[目的]为了应对斜插式长导管架钢桩在吊高、翻桩、结构强度、施工工序等面临的挑战，并且控制施工船舶的工期与成本，指导工程安全高效完成，[方法]依托山东能源渤中海上风电A场址海上升压站导管架的实际施工经验，分析和讨论超长辅助斜桩给设计与施工阶段带来的难点。创新性地提出“双钩斜插工艺”以解决目前市面上大多数浮吊船在竖直吊装时吊高不够的问题。针对超长斜桩容易发生屈曲的问题，分析得到API规范在屈曲校核过程中忽略钢桩质量分布使得计算结果过于保守的结论，提出基于钢桩重力分布和锤重的屈曲计算方法，最后考虑土壤边界条件下的沉桩动载荷和倾斜状态下静应力的叠加效应形成一套有效评估钢桩屈服强度的方法。[结果]结合实际工程过程，给出在应对浮吊吊高不足和翻桩困难时的解决方案和施工工艺，成功对打桩过程中的钢桩自由站立结构强度进行静载与动载的组合校核。[结论]研究成果可结合实际施工经验分别给出对应策略，为以后涉及超长辅助斜桩在自由吊装和自由站立下的结构强度校核提供借鉴，对未来海上风电向大规模方向发展具有参考意义。
2025年S1期 v.47 50-57+63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2337K] - 李嘉隆;王李吉;范可;杨欣;陈立;尹禧龙;
[目的]为开展吸力锚结构疲劳分析，[方法]以某漂浮式风电工程为算例，通过锚链-地基反悬链线理论和有限元数值分析成果，构建了“吸力锚结构应力-入泥点系泊荷载”传递函数关系式，进一步基于入泥点系泊荷载时程得到了高应力区应力时程，雨流计数后，基于Miner-Palmgren线性累计损伤理论得到了疲劳损伤。[结果]锚链在入泥点系泊荷载大小和起链角度对眼板位置系泊荷载大小和起链角度存在非线性耦合作用；吸力锚高应力区位于眼板和锚壁焊接根部，大小受眼板位置系泊荷载大小线性影响，受起链角度、施工偏差角度非线性影响。[结论]基于时程的疲劳损伤分析结果，证明了等效疲劳荷载法在采用悬链线系泊方案时同样可用于吸力锚的疲劳分析。
2025年S1期 v.47 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1936K] - 黄柱林;韩易健;
[目的]为研究淤泥地质和不同海况对坐底船运动响应的影响，指导风电安装作业安全开展，[方法]利用ABAQUS软件对典型土体进行有限元建模，得到了坐底船在淤泥质土的载荷-位移曲线，进而求得了土体的非线性刚度。进一步用MOSES软件建立分析模型，模拟超压载坐底工况，使用以上弹簧刚度模拟海底淤泥，计算设计海况下不同波浪周期和方向对船舶运动的影响。[结果]计算结果表明海底为厚度较大的淤泥质土时，即使海况良好，横向载荷条件下船舶运动仍可能超出安全作业的范围。[结论]研究结果对进一步分析不同的地质和海况对坐底船的影响，保证安全作业具有一定的指导意义。
2025年S1期 v.47 64-67+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2206K] - 赵琅;
[目的]为研究Dramix5D-钢纤维增强混凝土的单轴受压力学性能，[方法]设计制作3组不同体积掺量的钢纤维混凝土试件，开展不同体积掺量试件的轴压试验，得到不同体积掺量试件的受拉破坏过程及应力-应变全过程曲线。[结果]结果表明：钢纤维增强混凝土轴压呈现局部破坏特征，钢纤维能有效粘结混凝土并提高其抗压强度，相比素混凝土抗压强度提高11.2%～30.1%。结合多种指标分析发现，钢纤维体积掺量为1.6%时钢纤维掺量对轴心抗压强度影响较大，钢纤维掺入量为1%时能够显著增加承压变形能力。[结论]基于试验结果，提出钢纤维混凝土单轴受压本构模型，试验曲线与预测曲线的对比结果显示，文章提出的计算公式与试验结果吻合较好。
2025年S1期 v.47 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2874K] - 班鑫磊;徐康乾;
[目的]为了准确判断海上升压站结构在复杂海洋环境下的运行损伤情况，对该结构进行损伤识别。[方法]构建了一个针对特定海上升压站的有限元模型，并采用风、浪、流的联合荷载作为输入激励，从而获取关键部位梁柱节点处的加速度时程响应数据，作为系统识别的输出数据。在输入激励未知的前提下，通过运用随机子空间法（SSI）和频域分解法（FDD），并基于结构的少量输出响应数据，对升压站的模态参数进行了识别，通过将识别出的自振频率和振型与有限元模型的相应参数进行比较来验证识别方法的准确性。[结果]研究结果显示频域分解法（FDD）能够在结构输入未知且结构响应数据有限的条件下，准确地识别结构的模态参数。[结论]这为海上升压站结构的实时健康监测提供了一种既简便又成本效益高的方法。
2025年S1期 v.47 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 3249K] - 唐永卫;陈勇;林燊;陈峰;刘文博;周全智;
[目的]为了给风渔平台在恶劣海况下的工程应用提供理论支持和技术保障，[方法]基于国能共享号浮式风渔平台建立平台及其系泊系统的动力学模型，对平台系泊系统在极端环境下的时域响应进行详细分析，通过采用WADAM和ORCAFLEX软件对系泊缆安装期间的系统动力响应进行数值模拟。[结果]结果表明：在极端海况下，平台的运动响应与系泊缆张力具有较好的安全裕度，[结论]平台系统在多种工况下能够保持稳定，满足设计要求。
2025年S1期 v.47 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1662K] - 罗国滔;王玮;张坤鹏;陈东;
[目的]为研究复合型重力式锚固基础与海洋黏土之间的强非线性响应，指导锚固基础水下安装作业安全开展，[方法]采用基于流-固耦合理论的数值计算方法，对ABAQUS中黏土本构模型进行二次开发，建立考虑黏土应变软化效应的耦合欧拉-拉格朗日（CEL）数值仿真模型，将数值仿真结果与试验结果对比验证后，进一步开展土体有效重度、泥面处土体强度、土体强度增长系数、裙边长度、定位桩长度对复合型重力式锚固基础预压安装贯入阻力的影响研究。[结果]结果表明：所使用的仿真分析模型具有较高精度，在贯入稳定阶段，与试验结果误差在3.54%以内，复合型重力式锚固基础预压安装贯入阻力曲线主要分为5个阶段，贯入阻力曲线随土体有效重度、泥面处土体强度、土体强度增强系数的增加而增大，阶段2的初始深度和结束深度对应于土体未发生变形情况下裙边距离土体0.1 m和裙边侵入土体0.3 m，阶段4的初始深度和结束深度对应于土体未发生变形情况下基础横梁距离土体2.10 m和基础横梁侵入土体0.78 m。[结论]研究成果可为重力式锚固基础水下安装作业提供一定参考。
2025年S1期 v.47 88-95+101页 [查看摘要][在线阅读][下载 12173K] - 冯勇;
[目的]为了研究钢筋的配置对海上风电混凝土塔筒抗弯承载力的影响，[方法]设计2个带有横缝的混凝土塔筒试件，分别为不配置钢筋的试件N-B-1和配置钢筋的试件N-B-2，并在纯弯工况下进行了静力加载试验。通过观察和分析试件的破坏模式、荷载-位移循环曲线、刚度退化曲线及荷载-位移骨架曲线，探讨钢筋配置对混凝土塔筒抗弯性能的影响。[结果]试验结果表明，配置钢筋的塔筒（试件N-B-2）在抗弯承载力、延性方面优于不配置钢筋的塔筒（试件N-B-1），钢筋的配置有效约束了混凝土，减少了裂缝的产生，并提高了混凝土抗拉强度。[结论]研究成果表明，钢筋的配置对海上风电混凝土塔筒的抗弯性能具有重要的提升作用，建议在塔筒设计中合理配置钢筋，以提高塔筒的安全性和使用寿命。
2025年S1期 v.47 96-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 2407K] - 吴庆范;宋延涛;刘晨;田培涛;范雪峰;王秋开;
[目的]为了解决大规模海上风电送出系统存在宽频谐波抑制等系列技术难题，[方法]分析了适用于中远海风电送出的对称单极、对称双极和低频输电3种典型拓扑及其特点，并分别研究了3种典型拓扑下控制保护关键技术，提出了低控制链路延时、宽频谐波抑制、构网型控制、无功功率自适应等控制策略，及适用于M3C拓扑的换流器差动保护方法。[结果]通过第三方检验试验，结果表明所提控制保护策略的正确性，通过3种控制保护系统分别在3个典型工程项目中的应用，充分验证了所研制的控制保护系统的可靠性。[结论]研究成果可为推动我国中远海风电送出的工程化成熟应用，助力实现“双碳”战略目标提供参考。
2025年S1期 v.47 102-109+114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1950K] - 徐世宏;王怀明;程建峰;宋元军;
[目的]为解决沿海滩涂光伏电站建设受海水涨落潮影响明显，浅水与露滩环境交替，加上海底表层被深厚淤泥层覆盖，给光伏电站建设带来的诸多困难：物料输送困难，可用窗口期短；滩涂打桩施工可用工器具受限；光伏支架及组件安装人员无落脚点，效率低下，人员安全无法保障；海陆施工模式均不可用。[方法]针对以上问题，研发出了适用于这种滩涂环境的物料运输模式，小型浮船打桩与水挖机打桩相结合的打桩模式，利用悬吊平台进行光伏支架及组件的安装模式。[结果]现场应用结果表明，通过应用这一套施工模式，安全高效，有效保证了电站建设的顺利进行。[结论]这种沿海滩涂大型光伏电站施工技术取得了良好效果，值得推广。
2025年S1期 v.47 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1768K] - 陈俊;杨东辉;周全智;马致远;
[目的]传统的漂浮式风电运维监测中，各部分数据往往独自发挥作用，监测范围较为局限，为了深挖数据间联系并提升数据支撑的全面性，可以引入数字孪生技术建立多维度数据耦合模型。[方法]通过系统调研，文章探讨了数字孪生技术在漂浮式海上风电的应用，总结当下研究现状并依托国能共享号平台对数字孪生在漂浮式风电领域的具体应用展开讨论。[结果]提出基于实测数据和基于数值仿真的两种潜在漂浮式风电数字孪生模型架构，并指出应用频域分析时程重构等降阶技术对提高数字孪生模型计算效率和实用性方面的重要意义。[结论]研究结果显示数字孪生技术高度契合漂浮式海上风电运维场景，但仍需深入研究系统耦合分析和模型降阶技术。
2025年S1期 v.47 115-118+123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1593K] - 范可;杨欣;王琳一;陈鹏飞;
[目的]为突破漂浮式海上风电工程一体化设计研究风电机组关键参数交互壁垒，[方法]基于有限风轮组件基本参数提出一种漂浮式海上风电系统一体化工程校验方法，研究选取无波浪、无海流的极大风速极端工况和风浪流联合作用下的极端工况，开展一体化分析工程校验。[结果]结果表明，使用该方法校验的塔筒底部载荷与机组方原始提供的塔底载荷一致性高，且数据集离散度吻合均较好。[结论]研究成果可用于后续漂浮式海上风电基础设计一体化工程校验。
2025年S1期 v.47 119-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1758K] - 田宝涛;刘晶晶;张伟;孔帅;徐梓凯;商志东;
[目的]为了研究海上风电升压站运输船风浪环境下码头系泊水动力特性，以便指导运输船码头系泊的开展，[方法]基于三维势流理论的数值计算分析方法，采用MOSES软件，结合码头环境进行运输驳船及升压站建模，分别对2种系泊方案下驳船受波浪影响的水动力性能以及系泊力进行研究。[结果]结果表明，风浪作用下，运输船与码头夹角30°时，船舶运动响应在可接受范围内，此工况下运输驳船系泊力最大值为航行锚受力值。[结论]研究成果可作为升压站运输船码头系泊方案，为驳船运载升压站在码头系泊作业提供一定参考。
2025年S1期 v.47 124-129+138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1970K] - 于雪原;吴永鹏;王甜甜;杨航;
[目的]探讨风力发电系统，尤其是风力发电机组在雷击条件下的安全稳定运行问题。鉴于风力发电作为清洁、可再生能源的重要地位及其对优化能源结构、提升资源利用效率、保护生态环境和促进经济可持续发展的战略意义，深入分析雷击对风力发电机组的影响，提出有效的防护措施，以保障风力发电系统的稳定运行。[方法]以雷击风机桨叶为例，通过构建精确的暂态特性仿真模型，对雷击过程中桨叶上的电流和电压等关键参数进行仿真分析。该方法能够揭示雷击对桨叶造成的损伤机理，为后续的防护设计提供科学依据。[结果]研究发现，雷击过程中桨叶上的电流和电压等参数呈现出显著的变化规律，这些变化规律与雷击对桨叶造成的损伤程度密切相关。基于仿真分析结果，提出加强桨叶接地保护和安装避雷针等针对性防雷整改措施。[结论]研究揭示出雷击对风力发电机组桨叶的损伤机理，并提出有效的防护措施，以提高其安全稳定运行能力，为风力发电系统的长期稳定运行提供有力保障。
2025年S1期 v.47 130-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1763K] - 祝亮;李红有;曹淑刚;王雨;李近元;刘伟;
[目的]以国能共享号为例，研究机组偏航对浮式风力机系统动力响应的影响。[方法]基于Orcaflex软件建立风力机-浮体-系泊-网衣多体耦合数值模型，设置3个偏航区，对比分析偏航前后及偏航区内半潜平台、系泊锚链、风力机动力响应的时程变化。[结果]研究结果表明：机组偏航对浮式风力机平台运动及锚链张力影响显著；对风力机的塔顶机舱处倾斜及机舱加速度响应的动态幅值有较大影响，而对均值影响不明显。偏航区内该浮式风力机各部分响应过渡比较平稳，未发现冲击突变现象。[结论]虽然机组偏航会导致该浮式风力机平台运动、锚链张力、机舱处倾斜和机舱加速度变化显著，但这些变化并不会影响风力机的发电功率及风力机推力值的大小。
2025年S1期 v.47 139-143+147页 [查看摘要][在线阅读][下载 2013K] - 王玉玉;吕超;王鹏;曾杰;孙琪;
[目的]针对海上风电迅猛发展但建设经验相对不足的问题，[方法]提出适用于海上风电建设的安全风险评价方法，包含预先危险性分析（PHA）、作业条件危险性评价法（LEC）和检查表法（SCL）。基于相关标准明确了海上风场建设过程中在船舶、临水、高空、海缆铺设和特殊气候等方面存在的不同于陆上风场的多种风险，提出建立基于HSE的海上风电建设安全风险管理体系，明确海上风电建设业主单位、建设单位和参建单位风险管理防控要求。[结果]建立合理的评价标准、管理体系和防控要求达到防控风险的目的，[结论]为实现海上风电建设低风险和高效率提供参考。
2025年S1期 v.47 144-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1466K] - 王丹锋;苏波泳;
[目的]为了研究不同土质结构及海底形貌对海缆埋设犁牵引力的影响，指导埋设机液压控制系统方案设计。[方法]基于土壤弹塑性本构方程，采用ABAQUS构建不同岩土结构与海缆埋设犁的接触模型，分析不同挖掘深度工况下不同岩土结构对埋设犁牵引力的影响以及海底平面海底、斜坡海底和余弦波海底等对牵引力的影响。[结果]结果表明：斜坡形貌所需的牵引力远大于平底形貌；由于频繁上下坡，埋设犁承受冲击载荷，余弦波形貌下牵引力呈振荡变化趋势。不同土质所需的牵引力：粉砂混凝土>粉质黏土>淤泥，这与粉砂混凝土的无侧限抗压强度最大有关。[结论]研究结果可为海缆埋设犁结构优化提供参考。
2025年S1期 v.47 148-151+158页 [查看摘要][在线阅读][下载 2420K] - 周全智;王雨;林燊;李红有;范晓旭;陶慕轩;
[目的]为开发深水海域风电资源，降低开发成本、提高产出效益，本文开展漂浮式风电与渔业养殖融合技术研究。[方法]通过分析不同类型漂浮式海上风电平台的技术特点，研究漂浮式风电、渔业养殖的关键技术和面临的挑战，总结漂浮式风渔融合平台国能共享号建设技术经验，[结果]提出海上风电融合渔业养殖一系列技术解决方案，包括平台选型与结构设计、动态海缆设计、水池试验、网衣挂片试验、智能化养殖设备及一体化监测、养殖网箱融合设计等。[结论]研究表明深远海漂浮式风电融合渔业养殖在技术上是可行的，是开发深海资源降本增效的新途径，相关成果可为漂浮式海上风电开发、渔业养殖及两者的融合发展提供技术参考。
2025年S1期 v.47 152-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1811K] - 王树信;陈勇;郭磊;汪海燕;陈旭;
[目的]为了优化海上工程船暖通空调制冷设计，[方法]基于现有和在建海上自升式风电安装工程船的船型特点和设计依据，分析了设计环境条件选取、制冷剂选型、动力定位舱通风空调配置、危险区域通风配置等设计要点。[结果]结果表明，海上自升式风电安装工程船是深远海海上风电资源开发的核心海洋装备，海上自升式风电安装工程船的暖通空调系统设计环境条件没有船级社强制性和法规要求，对暖通空调系统的制冷剂使用有明确的要求，对动力定位舱室暖通空调制冷系统有冗余设计要求，对不同等级的危险区域有特殊防爆设计要求。[结论]研究结果为海上工程船设计提供参考。
2025年S1期 v.47 159-163+167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1655K] - 齐英春;王庆鹏;孔帅;胡洪彬;
[目的]针对升压站钢管桩长度较长且运输驳船主尺度较小导致无法直接在驳船甲板上方起吊翻桩的问题，[方法]设计一种简易式钢管桩翻桩器。[结果]该翻桩器具有建造成本低、施工成本节省效果显著、总质量较小、便于安装和使用、适用性强和可机械复位的特点，在实际应用于山东半岛南海上风电3#升压站项目的施工中表现出色，对工程实践具有重要意义。[结论]研究成果可为其他钢管桩翻桩器的设计和应用提供参考。
2025年S1期 v.47 164-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 2171K] - 张健翔;董宏季;张铭明;唐勇;张晓东;陈建征;
[目的]海上风电作为可再生能源，近年来备受关注，但在岩基海床上的桩基施工面临诸多技术挑战。[方法]围绕福建沿海复杂地质条件下钢桩的可打入性进行了深入分析，探讨了岩基海床中桩基施工的难点及应对方案。福建海域的地质条件复杂，包括薄层覆盖土及风化程度不一的基岩层，在风化岩层中，传统的桩基设计和施工方法存在局限性。基于美国石油学会（API）规范法，计算了桩周静土阻力，并针对岩层中的桩端阻力提出了修正模型。该模型通过调整承载系数N_q，结合实际施工数据改进了对桩端阻力，并对权威规范API-RP-2A桩端阻力表格进行了修订，给出了风化岩中桩端承载力系数Nq取值（该取值在权威规范中没有取值建议）。采用GRLWEAP软件进行模拟验证。[结果]结果表明修正模型可以较准确地预测桩基在风化岩层中的打入性。还讨论了桩端贯入深度控制、锤击能量优化及桩尖卷边等关键施工挑战。[结论]研究表明，精确计算桩端阻力并优化施工参数，有助于提升桩基施工效率，降低桩尖卷边风险，提高整体施工质量。
2025年S1期 v.47 168-172+180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1732K] - 王灿;曾繁礼;徐越;顾越;
[目的]为提升海上风电机组的性能评估自动化水平，实现海上风电机组功率曲线智能化的故障筛查，提高问题机组的快速定位，[方法]基于计算机视觉目标检测YOLOv8算法，结合风电机组的设计运行原理，设计开发一套用于自动检测海上风力发电机功率曲线不一致的异常的算法。试验采集了947台海上风电机组的运行数据，并经过数据清洗、可视化等处理，创建了包含上千张图像的功率曲线不一致的故障数据集MTLDataset（含3111张异常图像）。针对YOLOv8n网络进行3项改进：引入全维度动态卷积ODConv来替代原本的Conv卷积模块，增强模型对复杂海洋环境下多变性风速与风向的适应性；采用轻量级上采样算子CARAFE，优化海上场景中低分辨率图像的细节复原能力；设计InnerMPDIoU Loss，提升异常边界框的回归精度。最后使用InnerMPDIoU Loss替换模型中的CIo ULoss，提升算法回归预测的性能。[结果]试验结果表明，改进后算法m AP@0.5提升了1.8%,mAP@0.5:0.95提升了2.4%,GFLOPs下降了0.6，推理速度仅7.8 ms，显著提升了海上风电机组异常检测效率，为海上风电智能化运维提供技术支撑。[结论]该算法有效提高了问题机组的故障检测效率，为推动海上风电机组的智能化水平提供了有力的支持。
2025年S1期 v.47 173-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1887K] - 杜璞;陆兵良;陆正阳;高建忠;杨帆;柳备;
[目的]以保障海上风电场基础设备安全和动态预警为目的，[方法]通过融合了雷达系统、船舶自动识别系统（AIS）技术和甚高频（VHF）技术等多元化前端检测手段，形成将生产监测传感技术与海事系统信息相融合的方法，[结果]实现了海上风电场基础设备安全预警和动态监测的结果，建设总结了一套“感知、预警、处置”全流程闭环管理的结论，[结论]为保障海上风基础设备安全提供了解决方案。
2025年S1期 v.47 181-184+190页 [查看摘要][在线阅读][下载 1901K] - 赵辉;
[目的]为进一步削减深远海风电机组的安装成本，[方法]结合新一代风电安装船舶性能的提升以及码头资源的劣势，从施工组织模式和施工工艺这2个维度展开深入研究，以探寻提升施工效率的途径。提出调整设备供货方式的方案技术，对现有的施工组织方式进行有效改良，有力提升安装工作面的整体有效时段；从风机安装的关键线路入手，对施工工艺进行优化，以全面提升整体的施工效率。[结果]所提安装技术能够在相同的环境条件下使施工效率得到显著提升，[结论]具备一定的参考价值和指导意义。
2025年S1期 v.47 185-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 1581K] - 王峰;解勇;逯鹏;张晓东;芮守娟;蔡靖;
[目的]随着海上风电单机容量的增大和风场规模化、集约化开发，66 kV交流集电方案可互联的风机数量越来越少，集电线路长度和成本增加明显，66kV交流集电方案的局限性逐渐凸显。为此，提出更高电压等级的110kV交流集电方案的设想。[方法]对110kV相关电气设备进行调研，依托1GW海上风电项目，完成66kV和110kV交流集电方案技术和经济性的对比。[结果]海上风电110kV交流集电相关设备技术可行。揭示了应用110kV集电方案具有显著的经济效益，且海上换流站或海上升压站选址位置距离风场中心位置越远，110kV集电方案的经济性越明显。[结论]研究成果可为海上风电开发降本及海上风电场集电线路设计提供一定参考。
2025年S1期 v.47 191-197+206页 [查看摘要][在线阅读][下载 2356K] - 王志敏;杨中桂;冀相安;白洁;温家浩;
[目的]为清晰地呈现出海上风电机组用紧固件防腐技术的发展态势，识别关键技术趋势和创新方向。[方法]采用专利检索分析方法，从全球专利数据库中检索紧固件防腐技术相关的专利文献，分析了紧固件防腐技术的申请态势、申请人及申请人类型、技术构成、技术功效、技术路线等，并从改变紧固件基体性能、聚合物防腐涂料、合金镀层防腐材料、镀层制备工艺、复层防腐、阴极保护和包覆防腐等方面揭示紧固件防腐技术方法。[结果]结果表明，海上风电机组用紧固件防腐技术正处于快速发展阶段，长效且优异的环保型防腐、少维护或免维护新型防腐技术将是今后紧固件防腐的战略部署及专利布局的热点。[结论]研究结果可为高强紧固件防腐产业发展和研究提供科学的决策参考。
2025年S1期 v.47 198-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 2174K] - 田伟辉;陈香玉;
[目的]海上风电行业面临以技术创新为驱动的降本增效发展需求，为评估深远海大容量风机和新型支撑基础的可行性，亟需开展深远海漂浮式风机基础环境荷载条件评估。[方法]从气动荷载、波浪荷载、流荷载和其他荷载因素方面分析风机基础海洋环境条件的不确定性，并对多参数环境荷载进行综合分析，在此基础上探讨漂浮式风机基础环境条件不确定性对其可靠性评估方法的影响和作用。[结果]深远海漂浮式风机基础气动、波、流等环境荷载存在很大的不确定性，采用概率方法与适当的概率分布函数模型分析环境荷载因素及其之间的相互关系，能有效提高漂浮式风机基础在结构可靠性设计中的准确性和合理性。[结论]研究成果为深远海风电装备技术发展提供了相应参考和建议。
2025年S1期 v.47 207-212+405页 [查看摘要][在线阅读][下载 1605K] - 罗杰;余登敏;黄柳生;王薪萌;陈苏杰;韩超帅;
[目的]在线张紧器作为浮式风机平台系泊系统中关键组成部分，在系泊系统中有着调节锚链松紧程度、便于系泊以及稳定平台的作用。[方法]使用三维建模软件建立在线张紧器的模型，在不同工况下，以Open FAST系泊分析结果作为载荷输入条件，使用ABAQUS对张紧器结构进行极限强度分析；基于DNV GL规范中的S-N曲线与Miner准则，考虑某一海况的出现频率，使用准静态法进行疲劳寿命评估。[结果]传动工况与锁止工况下张紧力应力均满足规范要求，疲劳寿命为7.298 7×10~7年。[结论]仿真结果表明该张紧器能够在所研究工况下正常工作。
2025年S1期 v.47 213-219页 [查看摘要][在线阅读][下载 3447K] - 韩超帅;王奇;徐立新;
[目的]为提高海上风电的发电效率和应对海上风机单机容量大兆瓦的发展趋势，提出一种新型15 MW大兆瓦海上浮式风机基础。[方法]通过AQWA软件建立水动力模型，基于三维势流理论对该浮式风机基础进行频域仿真分析，并与缅因大学开发的浮式风机基础（Volturn US-S）进行对比，对不同浪向角下的浮式风机基础幅值响应函数和1阶波浪力进行分析。[结果]结果表明，该浮式风机基础的纵荡和垂荡受浪向角影响较大，垂荡方向几乎不受浪向角影响，运动性能相较Volturn US-S具有一定优势。[结论]研究结果可为后续15 MW风机基础设计提供一定参考。
2025年S1期 v.47 220-228+267页 [查看摘要][在线阅读][下载 2723K] - 胡鹏;陈林;刘昱;王磊;
[目的]针对复杂地形下负切变对风电机组叶片净空的影响问题，[方法]以某山地风电机组为研究对象，基于地基式激光测风雷达和机组SCADA系统，通过采集风况实测数据研究复杂地形下负切变的变化特征以及平均风切变和极端风切变的差异，同时基于GHBladed软件开展了不同风切变条件下机组净空的仿测对比。[结果]研究结果表明：复杂地形下负切变发生频次和极值特征明显，且相比平均风切变条件下，极端负切变会显著降低叶片安全净空预期，增大扫塔风险。[结论]研究结果可为复杂地形下机组选型和净空安全评估提供参考。
2025年S1期 v.47 229-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 1911K] - 康有为;王体涛;邹吉玉;刘其民;王冰;
[目的]吸力桩基础在海洋工程中得到越来越广泛的应用，但在新的应用场景下也带来了设计和施工方面新的挑战，为了进一步明确这些关键问题和技术，确保吸力桩设计和施工过程的安全高效，[方法]通过系统梳理吸力桩基础从海洋油气工程和海上新能源工程中的发展历程以及典型应用案例，分析总结吸力桩基础的安装流程及核心装备体系，对比吸力桩基础在传统管汇领域的设计方法和在海上风电领域的设计方法。[结果]结果表明，目前海上风电领域吸力桩设计和施工技术在破坏机理、设计方法和施工风险方面都有特殊方面，指出了目前吸力桩在大型海洋风机基础领域应用的设计和施工方面的问题及挑战。[结论]研究结果为后续吸力桩技术的发展和应用提供参考。
2025年S1期 v.47 234-245页 [查看摘要][在线阅读][下载 2171K] - 王冰;王体涛;邹吉玉;康有为;梁凯;王亚琼;
[目的]吸力桩式风机导管架平台目前在国内得到广泛应用，但在安装方案设计及关键环节分析方面仍缺少系统的梳理分析，缺少开展安装方案设计的系统性方法。[方法]通过总结目前吸力桩式风机导管架基础的安装实践情况和相关研究现状，结合实际工程经验对总体流程方案、施工机具的配置、施工窗口的选择，以及吸力桩式导管架的运输和安装过程进行了系统的总结，对沉贯施工关键环节开展了数值分析。[结果]形成了吸力桩式导管架风机方案总体方案设计及关键设备选型配置的方法，[结论]可以为相关研究和工程应用提供参考。
2025年S1期 v.47 246-254+311页 [查看摘要][在线阅读][下载 1822K] - 杨文英;周海锋;李猛寅;
[目的]垂直轴风力机（VAWT）因其结构紧凑、结构重心低和风向适应性强等优势，在分布式发电与海上风电领域展现出了独特潜力，但因其动力特性负责，尚有许多问题需要研究。[方法]从动态失速、变桨控制及浮式风机一体化仿真等3个垂直轴风力机的关键问题出发。通过文献调研等方式总结了相关研究成果和进展。[结果]研究发现：动态失速研究焦距于试验与计算流体动力学（CFD）仿真解析机制和改进模型，但缺乏垂直轴大攻角试验验证；变桨控制虽在试验样机得到应用，但大型海上风机变桨机构设计尚不完善；一体化仿真构建了全耦合计算模型，却存在计算效率低、国产软件商业化滞后的问题。[结论]未来须通过多学科融合优化计算方法，加强大型变桨机构研究，推进国产软件商业化，释放其在海上风电领域的潜力。
2025年S1期 v.47 255-260页 [查看摘要][在线阅读][下载 1489K] - 孟德鑫;王传荣;薛冰一;蔡雨露;赵亚琦;李想;
[目的]为了加快我国船舶设计技术自主创新，提高我国船舶设计建造协同效率，增强我国船舶制造业核心竞争力，亟须为我国船舶设计数字化转型提出切实可行的发展建议。[方法]通过现场调研与案例分析，梳理国内外船舶设计数字化转型的应用现状和实践经验。[结果]与日本、韩国和欧洲等造船强国和地区相比，我国船舶企业虽取得进展，但仍面临软件平台不兼容、数据标准不统一等问题。相关骨干船企已建设一体化设计平台，构建并行协同设计模式，但在新一代信息技术应用方面与国外先进船企仍有差距。同时，通过SWOT方法分析，我国船舶设计数字化转型具备优势与机遇，但也存在劣势和威胁。[结论]建议我国聚焦全流程设计协同、数字化工艺设计、面向现场作业的三维可视化设计、数字化设计送退审、设计建造数据全周期管理等方面开展研究，提高船舶设计核心竞争力，为我国船舶制造业数字化转型提供支撑。
2025年S1期 v.47 261-267页 [查看摘要][在线阅读][下载 1654K] - 汪晗;潘薇;汝宁宁;黄冠皓;毕晨露;
[目的]围绕首制江海直达型液化天然气运输船的智能化需求，设计并应用满足中国船级社i-ship(I, N, E)智能船舶符号要求的解决方案。[方法]采用磁盘镜像双机热备技术架构打造高可靠性智能集成平台，进一步拓展航线航速优化、视觉增强及辅助避碰功能，并通过计算多指标评估船舶智能能效状态。[结果]经实船项目验证，该智能化解决方案可为首制江海直达型LNG船提供4种航线航速优化模式、同时处理10个以上的危险目标、视觉增强透雾识别、多维度评估船舶智能能效状态等功能，且[结论]效果良好符合预期设计，可为后续江海直达型船舶智能化解决方案提供参考。
2025年S1期 v.47 268-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 1701K] - 关东浩;林南盛;
[目的]为阐述半潜船的特点及其功能性扩展改装的灵便性，[方法]以一艘半潜驳改造为半潜风机安装船为例，分析船体改装设计要点。通过全船有限元强度分析、局部强度有限元分析以及稳性分析等方法，对改装后的船体结构强度和稳性进行了全面评估。[结果]结果表明，改装后的半潜风机安装船船体结构强度和稳性均满足相关法规和规范要求。由此可见，[结论]通过合理的设计、评估，半潜船可实现功能性扩展改装，满足特定大型工程需求。
2025年S1期 v.47 273-277+306页 [查看摘要][在线阅读][下载 1966K] - 陈九肖;刘荣振;
[目的]为了满足太湖清淤工程的需求，[方法]进行太湖智能环保清淤船的设计研究，[结果]采用变频电机驱动泥泵与智能控制系统相结合，提高船舶的清淤浓度，最大浓度可以达到1.25 t/m~3。配备适合太湖淤泥底质的环保螺旋绞刀与双钢桩台车系统，设计特有的施工工艺，实现船舶的高效环保清淤，清淤效率相比传统绞吸船提升51.7%。采用全电驱形式设计，可通过柴油发电机组供电，也可接入岸电施工，采用岸电施工可降低施工成本66.7%，减少碳排放，实现绿色环保清淤。[结论]该船的研制成功，为在水上实现淤泥后处理作业提供重要保障。
2025年S1期 v.47 278-281+294页 [查看摘要][在线阅读][下载 1663K] - 饶靖;郄金波;刘慧菊;黄敏健;谢子明;谢新;
[目的]为了发挥国内某船舶集团整体优势，强化企业间学习和交流，提升集团核心竞争力、实现高质量发展，[方法]组织开展基于船型的船舶建造对标工作，从研发设计、生产管理、工艺工法、质量精度、成本管控、船型个性化等方面，构建科学系统的船型对标指标体系，以发现不同船海企业在建造同类型船舶时存在的问题与不足。[结果]通过建立常态化对标机制，搭建交流平台，实施工艺和管理改善，对标企业实现了共同提升，85 000 t散货船等对标船型取得了年度交付船舶平均关键周期和平均实动工时减少的成效。[结论]研究成果可为该船舶集团后续对标工作优化提供一定参考。
2025年S1期 v.47 282-287页 [查看摘要][在线阅读][下载 1496K] - 张志红;姬翔;马旭轮;杨凯南;
[目的]面对日益复杂的国际国内环境，针对某特殊场所防御外部威胁、人员身份管控和关键设施保护等安全防范需求，特开发某安全防护模块。[方法]首先进行功能设计，确定工作流程，然后梳理核心部件本地控制盒及其他部件的软硬件功能，[结果]通过设计权限验证、布防/撤防、声光报警、异常断电报警等功能，提高了被防护场所的安保能力，缩短应急响应时间，实现并提高了相关舱室的自动化安防监控水平。[结论]该设计方案可为类似安全模块的研发提供参考。
2025年S1期 v.47 288-294页 [查看摘要][在线阅读][下载 1767K] - 王娜;杨柳明;朱加刚;何菲菲;郭际;
[目的]复合材料上层建筑与钢质主船体之间连接结构的设计与评估是复合材料上层建筑在船舶上应用面临的难点之一，开展上层建筑与主船体连接结构简化受力分析对推广复合材料上层建筑在船舶上的应用有重要的意义。[方法]在对上层建筑与主船体连接结构进行受力特点分析和合理化假设基础上，建立控制方程，推导连接结构的分离力计算公式，并利用有限元方法对计算公式进行验证，[结果]实例验算结果为主船体和上层建筑连接结构的受力分析提供了简化方法。[结论]研究成果为主船体和上层建筑连接结构的设计与评估提供了参考。
2025年S1期 v.47 295-299页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K] - 李云军;黄辉东;赵夕滨;王璞;蔡东伟;丁文强;
[目的]有限元软件后处理模块通常存在渲染性能不足和开放性有限的问题，难以满足船舶结构健康监测数字孪生项目的超大模型实时渲染、基于代理模型的应力场快速重构以及应力云图快速刷新等关键需求。[方法]为此，提出了一种基于Unity3D图形引擎的解决方案。首先，提取有限元模型单元信息并转换为三维Mesh模型；然后，根据单元编号建立顶点纹理坐标与贴图像素之间对应关系；最后，基于特征载荷反演方法，根据代理模型输出的特征载荷权重系数，在图形处理单元（GPU）中快速计算全船应力并刷新云图。[结果]依托浮式生产储卸油装置（FPSO）船体结构有限元模型及全船应力代理模型，在配备NVIDIA A4000显卡的电脑上，应力场重构和云图刷新均能够稳定在60 Hz，满足实时性要求。此外，[结论]方案具有良好的扩展性，可广泛应用于海洋工程浮式钢结构状态的实时监测和数字孪生等技术领域。
2025年S1期 v.47 300-306页 [查看摘要][在线阅读][下载 1750K] - 仝哲;田立群;王体涛;许维军;
[目的]加筋板是船舶等结构物的常见构件，其在轴向载荷作用下会发生屈曲等现象，进而使结构丧失承载能力，因此研究轴向载荷下加筋板的极限强度具有十分重要的意义。[方法]基于软件ABAQUS对加筋板受轴向力情况下的极限强度及其失效模式进行了数值模拟，重点探讨了不同带板板厚的影响。[结果]结果表明：随着带板板厚的不断增加，加筋板极限承载能力得到大幅提升，且带板板厚的增加同时会改变结构的失效模式，当带板板厚较小时，加筋板失效形式为屈曲失效，当带板板厚较大时，加筋板失效形式为屈曲变形。[结论]研究成果为船用加筋板安全承载能力提供了有效的数据支持。
2025年S1期 v.47 307-311页 [查看摘要][在线阅读][下载 1710K] - 杨泽文;袁昱超;唐文勇;
[目的]北极航道船舶通航数量近年来显著增加，为分析浮冰不确定性分布对船体航行冰载荷及结构响应特性的影响，开展考虑参数不确定性效应浮冰场与船体典型结构相互作用的研究。[方法]参考现阶段浮冰观测统计经验，通过自编子程序实现随机浮冰场的生成，并建立船体典型结构-浮冰相互作用数值模拟方法，对不同浮冰尺寸范围、形状范围开展多次仿真计算并进行结果统计分析。考虑不确定性效应，研究船冰作用过程中碰撞力、能量变化及应力的均值水平及分布区间，揭示浮冰尺寸和形状对浮冰载荷及船体动力响应特性的影响规律。[结果]结果表明，文中提出的浮冰场生成方法可以较好地模拟浮冰场的不确定性分布，浮冰形状与尺寸不确定性分布对航行冰载荷与船体结构响应特征影响呈现出一定的规律。[结论]本文研究对极地航行船舶的结构设计及安全性评估具有参考价值。
2025年S1期 v.47 312-319页 [查看摘要][在线阅读][下载 2132K] - 邹康;李勇跃;刘少卿;张卓;
[目的]为了研究中型游艇在零航速顶浪状态下的纵摇和横摇耦合运动特性。[方法]基于弱非线性时域势流理论，采用数值方法计算分析了一艘17 m中型游艇零航速顶浪规则波下的纵摇和横摇运动，计算假定游艇纵摇和横摇固有频率满足内共振关系，且波浪频率与纵摇固有频率接近。[结果]数值计算结果表明随着波高的增加，横摇在初始扰动后，会呈现自由衰减、波动衰减以及稳定横摇等3种状态，且横摇影响纵摇幅值与纵倾。[结论]计算结果揭示了顶浪纵摇与横摇运动的耦合现象，游艇在顶浪停泊状态下存在显著的纵-横摇耦合效应，研究结果可为纵横摇耦合机理研究以及运动控制提供参考。
2025年S1期 v.47 320-324+331页 [查看摘要][在线阅读][下载 2110K] - 方箭;王辉;罗毅;
[目的]高速船大型化对船体梁的总纵强度提出了更高的要求，根据中国船级社最新的规范要求，应采用直接计算法对大型高速船排水航行状态下的总纵强度进行校核。为验证高速船总纵强度的校核特点，并为大型高速船的设计校核提供参考算例，[方法]根据船舶三维势流理论方法，采用COMPASS-WALCS-BASIC软件，对某大型高速双体客船的船体梁垂向波浪弯矩进行了直接计算预报，[结果]其弯矩长期值应用于该型船的总纵强度校核，并根据高速船的设计特点分析砰击动弯矩及排水航行时的垂向弯矩校核需求，[结论]说明了高速船排水航行时总纵强度校核的必要性，且船舶波浪载荷的直接计算法可对排水航行高速船的总纵强度进行更准确的校核。同时，针对高速船规范也给出了一些有益的改进建议。
2025年S1期 v.47 325-331页 [查看摘要][在线阅读][下载 1752K] - 朱文兵;安毓辉;王弢;
[目的]为了研究失火状态下C型独立LNG舱的温度、蓄压天数。[方法]文章利用经典算法和改进的简化算法分别数值计算在不同初始充装率下LNG的温度、压力，CFD仿真相邻舱室失火状态下LNG液货舱的温度分布。[结果]LNG液货舱随着蓄压天数的增加，LNG的温度、压力不断增大。蓄压天数随着初始充装率的增大而增加。CFD获取C型独立液货舱罐体绝热保温层外表面的平均温度值。比较失火状态和正常状态下的温度、压力。[结论]LNG液货舱应保持较高的初始充装率，以增大蓄压天数。在较高初始充装率下，简化算法与经典算法计算结果差异微小，失火状态比正常状态蓄压天数减少20 d。
2025年S1期 v.47 332-338+347页 [查看摘要][在线阅读][下载 3121K] - 王火平;魏佳广;舒伟;余承龙;高静坤;卢文月;
[目的]针对深水导管架装船过程中驳船总纵变形监测需求，建立有效的变形监测方法并验证驳船结构对超大型构件装船的适应性。[方法]基于流花11-1DPP导管架装船工程，采用多全站仪协同监测技术，结合数值模拟分析驳船变形规律，通过实测与模拟数据对比揭示结构响应特征。[结果]驳船变形呈现多时间尺度特征：波浪、潮位与载荷转移分别主导极短、较短及作业周期变形；最大形变量呈“稳定-增长-衰减”3阶段演化，最大挠度位置由船尾向船中迁移；船体梁瞬时最大变形220 mm(41号肋位)，持续变形约120mm。[结论]多全站仪协同监测方案有效验证驳船承载安全性，变形演化规律为深水工程装备装船工艺优化提供数据支撑，方法具有工程推广价值。
2025年S1期 v.47 339-347页 [查看摘要][在线阅读][下载 2188K] - 汤煜荧;刘亚东;张伟;
[目的]棱柱型液舱为液化天然气（LNG）船舶最常见的薄膜型液舱简化型式，部分装载液舱内部流体在外部激励作用下会发生晃荡，给船舶和液舱结构带来负面影响。[方法]为分析LNG液舱内部流体在不同的外部激励及载况下的运动规律，在六自由度晃荡平台上对某LNG液舱50倍缩尺模型进行了晃荡试验。通过改变舱内载液高度和外部激励条件，对舱内流动状态、流速矢量及舱内波高、舱壁压力数据进行了分析。[结果]结果表明，舱内流体运动与载况及外部激励相关。在舱内流体达到维持高压低温环境的最低量（30%）时，舱内波高虽然较大，但并未抨击舱顶，且对舱壁抨击载荷也低于半载情况；当外部激励变化时，低载况液舱流体波动较为剧烈，而高载况时则对舱壁压力较大，载时晃荡情况更为危险，抨击载荷对舱壁结构有较大的威胁。[结论]研究成果可为相关液舱的晃荡研究提供参考。
2025年S1期 v.47 348-354+361页 [查看摘要][在线阅读][下载 2070K] - 杨世博;王江超;张磊;甘浪雄;周鹏;
[目的]为了研究船舶在航道正常航行中突发设备故障导致紧急搁浅的情况，避免更大交通事故和灾难的发生，对其搁浅状态及后续脱浅评估进行深入研究。[方法]以某型20万t散货船为研究对象，其在铜鼓航道航行时，由于失控需要驶向航道边坡主动搁浅。根据船体型线建立有限元网格模型，考虑船舶的航行状态、河流及泥沙的力学性能参数，基于任意拉格朗日-欧拉算法（ALE）方法进行船舶-河水-泥沙的流-固耦合仿真；分析船舶的动力学响应，以及航行速度、位移的演化历程，预测船舶的最终搁浅状态。[结果]基于搁浅仿真以及理论分析，对研究的20万t散货船的脱浅受力进行评估，为后续的安全救援提供理论指导。[结论]相关研究可以为航行安全、航道疏通等工程问题提供预报和解决措施。
2025年S1期 v.47 355-361页 [查看摘要][在线阅读][下载 2217K] - 姜宜辰;贾真玉;赫彬彬;宗智;朱江波;
[目的]风浪中航行的无人船容易出现显著的运动响应使得其测量设备及通讯设备无法保证稳定工作，在无人艇艉部加装艉部水翼可有效降低其在风浪中航行时的垂荡和纵揺运动响应，改善其航行性能。[方法]基于T型翼的基本结构设计出一种艉部水翼模型，通过数值仿真手段，对比分析无人船在安装艉翼前后在高速规则波状态下的性能。[结果]研究发现：增加艉翼结构后，船体的纵倾值显著降低，航行姿态得到大幅改善，船体总阻力显著下降。同时，升沉运动、纵揺运动和垂荡运动响应均有不同程度的降低。[结论]艉翼对无人船的高速航行性能具有显著的改良效果，为其在高速工况中的稳定作业提供了保证。
2025年S1期 v.47 362-367页 [查看摘要][在线阅读][下载 1974K] - 高丹;崔凌洁;刘青林;陈鸿鹏;
[目的]旨在研究液化天然气（LNG）储罐内部的温度与压力变化规律，分析影响LNG低温存储性能的关键因素，以提升储罐安全性与储存效率。[方法]采用ANSYS Fluent软件建立LNG低温储存的三维仿真模型，对储罐内部的温度和压力进行数值模拟，并将仿真结果与热力学计算数据进行对比验证。同时，模拟不同晃荡工况下的传热过程，考察晃荡频率和幅值对储罐内部换热特性的影响。[结果]仿真结果显示，LNG储罐内部温度呈梯度分布，随着储存时间的增加，温度与压力逐步上升。在晃荡工况下，液面扰动增强了储罐内的对流换热，促进了气液两相间的热交换。当晃荡频率接近储罐一阶固有频率（0.22 Hz）或晃荡幅值增加时，传热现象更加剧烈。[结论]因此，应重点关注晃荡条件下的动态响应特性，以优化低温储存系统的安全性与稳定性。
2025年S1期 v.47 368-373+379页 [查看摘要][在线阅读][下载 2140K] - 仝哲;刘峰;赵宝祥;郑家乐;
[目的]管路系统广泛分布于船舶等运输工具的动力系统，其中弯管是这些管路系统的核心组成部件。由于管路曲率的存在，管道内部存在非常复杂的流动，传统的RANS方法很难对其内部流场特性进行准确模拟。[方法]基于一种新型的RANS-LES方法—应力混合方法（SBES）及其不同流动修正模型（曲率修正、拐角修正）对典型的矩形截面弯曲管道进行数值模拟，并与试验结果及文献中的RANS方法数值模拟结果进行了对比。通过对管路流场中的湍动能及轴向速度进行分析，[结果]结果表明：SBES方法预测的湍动能与试验数据基本吻合，而传统SST模型预测的湍动能偏大。[结论]曲率修正模型对矩形弯管计算没有明显的提升效果。
2025年S1期 v.47 374-379页 [查看摘要][在线阅读][下载 1812K] - 梁涛;刘玉杰;王邵博;
[目的]甲板车辆在船舶摇摆环境下具有滑移和倾翻的危险，为了保障其使用安全性，需要给出其稳定性的判断条件。[方法]基于船体横摇对甲板车辆进行运动和受力分析，建立横摇状态下动态稳定性数学模型，借助Geo Gebra软件对数学模型进行数据分析，在此基础上叠加纵摇、垂荡对稳定性影响，给出综合摇摆环境下的稳定性条件，采用Creo软件建立摇摆台海况模拟仿真环境，施加约束条件以模拟甲板车辆实际受力情况，对多组运动参数进行仿真分析。[结果]仿真结果与数学模型计算值基本一致，对多型设备在试验室摇摆台上进行摇摆试验，将试验参数在上述数学模型内进行分析，安全性与试验室试验结果相符。[结论]该数学模型可为甲板车辆的稳性设计提供一定的参考。
2025年S1期 v.47 380-385+432页 [查看摘要][在线阅读][下载 2149K] - 奚英奇;朱一鸣;刘靖峤;姚宗锴;郭建廷;
[目的]为了探讨不同类型码头结构对船舶靠泊期间运动响应与系泊安全性的影响。[方法]以船舶码头系泊作业系统为研究对象，利用水动力软件AQWA，采用时域全耦合分析方法，从系泊缆张力和船舶运动响应两方面开展对比分析。[结果]研究结果显示，在相同环境条件下，船舶停泊于高桩式码头时，其运动响应幅值算子整体小于停泊于重力式码头的情况，且系泊缆所受张力更小。[结论]与重力式码头相比，高桩式码头在降低系泊缆受力和提高系泊作业安全性方面表现更优，可为船舶靠泊作业提供更可靠的技术支持。
2025年S1期 v.47 386-391+465页 [查看摘要][在线阅读][下载 1918K] - 刘靖峤;朱一鸣;郭涵慧;姚宗锴;郭建廷;
[目的]旨在分析船舶在不同水深条件下锚泊作业中的运动响应和锚链受力情况，评估不同水深对船舶泊安全性的影响。[方法]以船舶码头系泊作业系统为研究对象，利用水动力软件AQWA，采用时域全耦合分析方法，从系泊缆张力和运动响应两方面，分析码头类型对其运动响应幅值算子的影响。[结果]结果表明在相同环境条件下，船舶停泊于高桩式码头相比于重力式码头情况下系泊缆受力较小，[结论]锚泊更加安全。
2025年S1期 v.47 392-397+417页 [查看摘要][在线阅读][下载 1863K] - 杨昆永;李岩;李勃;夏远辰;汪瑞齐;
[目的]随着氢能的广泛使用，其安全性问题已经不容忽视。充分了解氢气在不同着火位置条件下的爆燃特性，是氢能船舶氢气安全使用及抗爆减灾设计的重要支撑。[方法]基于Open FOAM软件并使用LES模型，探究了半开敞管道内氢气在不同点火位置条件下的爆燃火焰动力学特性。[结果]研究结果表明：点火位置对氢气爆燃的火焰传播速度和爆燃压力有着显著的影响。在不同点火位置条件下，火焰结构的动态演化过程均可以分为3个阶段：球形火焰阶段、指形火焰阶段和射流火焰阶段。其中对于着火点最靠近障碍物的工况还存在明显的漩涡火焰阶段。障碍物必然会导致火焰加速传播、爆燃超压迅速上升，其中着火位置(0.050, 0.050, 0)、(0.050, 0.050, 0.125)和(0.050, 0.050, 0.250)工况下的火焰速度峰值分别为210 m/s、185 m/s和170 m/s，爆炸压力峰值分别为66.0 kPa、55.7 kPa和49.7 kPa。火焰结构的演化与火焰面的行为受到未燃气体流场的影响。[结论]研究成果为氢能设备的安全设计和布置提供了理论基础，并为氢气爆炸的抗爆减灾设计提供理论支撑。
2025年S1期 v.47 398-405页 [查看摘要][在线阅读][下载 2217K] - 何欢;赵文斌;
[目的]现有IGC规则中规定了液化气体船的液货舱的压力计算应使用三维加速度椭球法。由于三维空间中压头高度的算法比二维椭圆法要更为复杂，即便使用数学解析解方法加载，也需要进行多次迭代判断最大压头高度值，因此通过有限元软件中常规的场函数加载方法无法满足IGC规则中的椭球法加载要求。为了在有限元软件中实现满足IGC规则的液货舱压力加载。[方法]通过Fast Track的二次开发并结合数学解析解的算法，[结果]相较与现有的仅在Excel表格中实现液货舱压力值的数值计算，实现了在有限元软件中液货舱满足IGC规则的三维椭球法加载要求。[结论]通过与理论计算值对比和实例计算，表明了程序的加载具有准确性和快速性。
2025年S1期 v.47 406-411+492页 [查看摘要][在线阅读][下载 2313K] - 汪晓菲;刘峰;王娜娜;
[目的]为顺应全球绿色转型趋势，深入洞察国内外绿色船舶推进技术的发展情况。[方法]系统梳理了锂电池推进、燃料电池推进、太阳能（光伏）推进、风力推进技术在国内外的技术应用现状，指出当前新燃料新能源推进技术的发展趋势和重点，总结存在的主要问题及建议。[结果]未来三元锂电池、氢燃料电池、新型太阳能电池技术及旋筒帆技术等将逐步成为未来主流发展趋势。[结论]研究结果为推动绿色船舶新燃料动力技术及实船示范应用，提升能源绿色低碳转型支撑技术自主创新能力提供有益指导。
2025年S1期 v.47 412-417页 [查看摘要][在线阅读][下载 1465K] - 徐海峰;
[目的]为解决某船型主推进系统在失电状态下因齿轮箱液压泵停转导致离合器脱排、主机瞬间失载进入超速飞车状态导致损坏连杆的设计缺陷。[方法]从机械联结、润滑保障及控制电源等3方面实施改进：将齿轮箱离合功能更换成联接环形式，将主机和螺旋桨轴刚性联结在一起；增加了一台应急供给滑油，由不间断电源供电（UPS）供电，确保齿轮在应急条件下也能够得到良好的润滑；为防止在失电情况下调速器突然动作，对主机电子调速器的执行机构增加备用UPS电源设置。[结果]实船测试结果表明，改进后的系统在失电状态下的设计缺陷被解决，各项功能正常，失电状态下主推进系统能正常转换至降速停车状态，主机损坏问题解决。[结论]通过机械联结、润滑保障及控制电源等3方面改进有效解决了失电工况下的系统安全隐患，为同类船舶设计缺陷解决提供了可复制的工程解决方案。
2025年S1期 v.47 418-423+575页 [查看摘要][在线阅读][下载 1661K] - 纪雅悦;郑建丽;
[目的]为解决船舶工程领域中主机轴系载荷调整严重依赖传统人力所造成的技术、安全、效率问题，该文完成了对船舶主机轴系载荷自动调整系统的设计与分析，为该领域提供了一种可自由切换工作模式与工作路数的自动化系统设备。[方法]经该系统集数据自动采集、分析处理、液压动作自动化控制一体的完整功能，完成阶段性测试与实验调整，梳理系统的运行逻辑与工作原理，通过多次自动循环迭代与测试提高结果精度，输出对主机轴系高精度的测量与调整操作，完成高效的节点验收。[结果]该系统设备已在实际应用中取得预期成果，测试结果精度满足要求，具备灵活拓展性、操作协调性、通用互换性，可进一步开发其自动化控制程度在船舶工程中发挥降本升效的作用。[结论]经现场经济效益对比分析，自动化工作方式较比传统工作方式工期缩短了四倍，总体成本节省了78.82%，有效应对了人口红利不足问题，研究结果可为相关理论研究提供参考，亦可作为实际应用案例参考。
2025年S1期 v.47 424-432页 [查看摘要][在线阅读][下载 2928K] - 吴明哲;郭文军;崔建伟;
[目的]针对某引进液压桩锤中的重要承力构件——推力轴承的疲劳寿命预测问题，[方法]利用经验数据，采用Basquin公式推导出材料的S-N曲线，用试验数据核验推导曲线的安全裕度。通过实际记录的桩锤能量谱计算出打击载荷谱，采用有限元法计算出推力轴承的等效应力。利用推导曲线和基于应力的疲劳寿命的线性累计损伤准则，分析计算了推力轴承的预测疲劳寿命。[结果]将预测结果与该类打桩锤的推力轴承在工程实际中的数起断裂事故比对，发现计算结果定性准确，数据偏向于安全保守，从而证明了这种预测计算结果的有效性。[结论]研究成果可为类似的工程应用提供了一种有益的解决思路。
2025年S1期 v.47 433-436+492页 [查看摘要][在线阅读][下载 1729K] - 朱凌南;施睿贇;顾恺忻;
[目的]由于长期运行和不断变化的工作负荷，调距桨容易受到疲劳损伤，需明确其关键构件的疲劳寿命特性以指导结构设计。[方法]针对某型调距桨桨毂组件建立有限元模型，利用FE-SAFE进行疲劳寿命仿真分析，分别校核0.5、1.0、1.5倍推力工况及非均匀来流设计工况下的结构强度，并通过引入疲劳因子的概念评估疲劳破坏风险。[结果]分析结果表明：调距桨结构在两种工况下均能满足疲劳寿命要求，并通过疲劳因子法可有效识别调距桨识别出叶根螺栓、桨毂体、曲柄盘等零件疲劳强度相对薄弱的部位，[结论]研究结果为调距桨桨毂组件工作的进一步优化设计和后续结构重点维护提供了明确方向。
2025年S1期 v.47 437-447页 [查看摘要][在线阅读][下载 2342K] - 刘金榕;张煜鑫;刘峰;梁明远;
[目的]针对船用柴油发动机的节能减排的需求问题，[方法]提出一种新型配气机构驱动系统。建立系统的数学模型，通过AMESim建立仿真模型，研究气门驱动系统中蓄能器充气压力、蓄能器孔径和输入脉冲宽度对系统动态特性的影响。[结果]结果表明：蓄能器充气压力增大，气门开启时间减小，气门关闭时间增大；蓄能器孔径增大，气门开启和关闭的时间均减小。输入脉冲宽度与气门开启时间呈线性关系，改变输入脉冲的宽度能够成比例地控制气门开启的时间。[结论]研究结果可为柴油发动机气门驱动系统的设计提供参考。
2025年S1期 v.47 448-451+457页 [查看摘要][在线阅读][下载 1707K] - 邵伟晨;朱剑;丁健;
[目的]为解决无磁钢A18在特种船舶轴系应用过程中相继出现裂纹的缺陷，提升特种船舶轴系质量，[方法]通过对裂纹断口宏观和微观分析，对材料进行化学成分、力学性能检测，利用透射电镜手段和金相组织分析，找出轴系出现裂纹的主因。基于原因分析结果，提出微合金化方法、材料成分调整等技术改良手段提高冲击功。[结果]经过研究表明：在材料成分中加入少量V后，可大幅度提高锻件的冲击功到200 J以上。[结论]研究成果可为解决螺旋桨轴裂纹失效问题提供参考。
2025年S1期 v.47 452-457页 [查看摘要][在线阅读][下载 2751K] - 刘哲旭;赵旭;吴光耀;陈荣;
[目的]传统船舶汽轮机叶片振动试验夹具结构动态设计主要依靠经验公式及公式粗略计算，导致精度不足、夹具质量过大，从而使振动台难以提供足够推力。[方法]通过建立叶片振动疲劳试验系统的精细化有限元模型，利用ANSYS模态分析计算试验系统的固有频率及其振型，并对叶片振动传递路径的结构尺寸、连接件的规格布局和试验温度等参数进行优化分析，利用随机振动分析从固有频率等方面对改进后的试验系统进行仿真计算，并与试验结果对照分析，验证仿真结果的精度。[结果]提出一种满足在550℃、三倍待试件一阶频率范围内振动放大系数接近1，且质量尽可能小的涡轮叶片高温振动疲劳试验系统。[结论]研究成果可为叶片疲劳试验提供一定参考。
2025年S1期 v.47 458-465页 [查看摘要][在线阅读][下载 2928K] - 张迎煊;任兴豪;胡宾;杨峰;徐家润;麻冰瑶;
[目的]为解决内河船混合动力系统监测数据质量差、分析难，船舶节能理论难以指导实践以及混合动力系统难以发挥能效提升价值的现实问题，提出基于实船监测数据的特征提取与能效提升方法。[方法]以某型7 500吨级长江混合动力散货船为对象，设计包含数据检验、补充、切分与清洗等多步骤特征提取流，基于船舶特征分析能效水平并建立优化模型，采取海洋捕食者算法制定最佳节能策略。[结果]结果表明：船舶特征与航速试验高度吻合，平均偏差仅5.16%；相较柴油机模式，电力推进或轴带发电模式可令全年油耗降低7.42%或13.71%；应用海洋捕食者算法后可进一步降低9.51%。[结论]研究成果可为落地节能理论、优化营运策略和提升整船能效等提供方案指导，预期可为内河船动力系统升级提供可观助力，对促进内河航运绿色发展具有重要意义。
2025年S1期 v.47 466-475+497页 [查看摘要][在线阅读][下载 2472K] - 李圣军;吴勇胜;张东明;郭立君;徐聪聪;郑亮;
[目的]温室气体排放法规推动下，船用甲醇发动机成为航运业研究热点，当前船用甲醇燃料发动机安全性技术仍存在不成熟问题。[方法]以适用于内河船舶主机的某船用甲醇燃料发动机为对象，针对甲醇理化特性，采取调研法规文献、试验验证和结合实际安全需求的方法，对燃料供给系统、辅助系统、电子管理系统、涉醇零部件和尾气后处理系统开展优化设计，[结果]解决了甲醇泄漏、甲醇腐蚀、尾气非常规排放问题，可确保甲醇燃料在船用发动机上的安全使用。[结论]采用此安全性设计的甲醇机获得了中国船级社的原理认可，研究结果可为其他船用甲醇发动机的安全性设计提供参考。
2025年S1期 v.47 476-483页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K] - 张宇丰;金鼎;何延康;
[目的]在IMO温室气体减排战略和国内“双碳”政策背景下，应用低碳/零碳能源是业界公认实现水运领域减排目标的根本途径。氨作为一种无碳“氢基”燃料，是未来解决碳排放问题的重要发展方向。[方法]概述氨燃料基本特性，分析氨燃料全产业链，包括氨燃料制取、供应、产能以及运输情况。针对氨燃料的安全风险（毒性、排放和加注等），提出储存、供应、利用及加注环节的关键技术要点。以21万t散货船改造为案例，设计氨燃料动力方案，并基于初始投资成本、载货损失、燃料价格及碳税等因素进行经济性测算。[结果]通过研究明确了氨燃料在水运领域减排中的关键作用，梳理了氨燃料全产业链的现状与问题，总结了氨燃料应用的安全技术要点，并提供案例为传统燃料动力船舶改造为氨燃料动力船舶提供了参考。[结论]氨燃料是航运业实现零碳排放的重要选择，其成熟的应用技术、逐步完善的法规及下降的绿氨成本将推动规模化应用。
2025年S1期 v.47 484-492页 [查看摘要][在线阅读][下载 1749K] - 杨奕;何磊;李江涛;罗德红;
[目的]针对某船全航速减摇鳍装置在零航速工况时的负载特点，设计符合预期要求的减摇鳍装置液压系统，并优化其功率。[方法]通过减摇鳍装置液压系统的设计计算，基于AMEsim软件对液压系统进行仿真分析，并通过增加蓄能器组件优化液压系统功率。[结果]仿真分析和试验验证表明，优化后的液压系统能够有效适应零航速工况的负载需求，功率匹配合理。[结论]设计的减摇鳍装置液压系统经试验验证后，满足全航速工况下的性能需求。
2025年S1期 v.47 493-497页 [查看摘要][在线阅读][下载 1782K] - 关东浩;林南盛;
[目的]为有效降低船舶横摇幅度，[方法]以一艘半潜式小水线面单体无人船为例，使用专业商用软件Maestro Mave验证其横摇运动性能，并基于船舶线性横摇模型在Simulink平台上构建无人船加装减摇鳍后的减摇鳍控制仿真模型，在设计的三种海况下分别采用传统PID控制算法和单神经元智能算法对无人船减摇鳍系统进行控制仿真。[结果]结果表明，加装减摇鳍可有效改善半潜式小水线面单体无人船的横摇运动，且单神经元智能控制算法相比船体PID控制算法更有优势，横摇减摇值可达到80%以上。[结论]研究结果可为半潜式小水线面单体无人船的研发提供参考。
2025年S1期 v.47 498-503+557页 [查看摘要][在线阅读][下载 1783K] - 张玮炜;王风翔;吕堂祺;周强;
[目的]为提高船舶低磁钢配油轴配油密封副的耐磨性能，[方法]针对低磁钢（18Mn12Cr18Ni2N）配油轴，调研选取了五种匹配耐磨材料，开展了物理性能检测；建立了低磁钢材料配油密封副仿真模型，进行了应力场计算和匹配仿真，并对研究材料的匹配性能进行了比较。开展了大载荷和高PV的初筛试验和细化试验，进行了摩擦因数、磨损量、表面形貌分析等测试数据和摩擦机理分析，对研究材料的耐磨性能进行比较。[结果]通过理论研究结果与试验研究结果一致表明，锡青铜（ZQSn10-1）和铝青铜（SCu6100A）的热应力特性和耐磨性能均优于现役材料巴氏合金（ZSn Sb11Cu6）。[结论]因此，锡青铜（ZQSn10-1）和铝青铜（SCu6100A）可以有效提高低磁钢配油轴密封副的耐磨性能。
2025年S1期 v.47 504-511+522页 [查看摘要][在线阅读][下载 2093K] - 刘金榕;张煜鑫;刘峰;梁明远;
[目的]为提高电液可变气门系统核心元件的动态性能，解决高频三通比例减压阀在动态响应与稳定性方面的优化问题。[方法]采用数值模拟方法，构建高频三通比例减压阀动力学模型，重点分析线圈匝数、线径、负遮盖量等关键结构参数对阀体动态响应特性的影响机制，并基于仿真结果进行多参数协同优化。[结果]试验数据表明，优化后的减压阀上升时间缩短至2.5 ms，频率响应提升至130 Hz，动态迟滞现象显著改善。结构参数优化可有效增强高频三通比例减压阀的动态特性，[结论]研究结果为电液可变气门系统的性能提升提供了理论和实践依据。
2025年S1期 v.47 512-516页 [查看摘要][在线阅读][下载 1792K] - 范淑芳;王江涛;
[目的]为了解决传统喷嘴挡板式压力伺服阀抗污染能力差、可靠性低的问题，[方法]提出直接驱动式压力伺服阀设计结构，采用电机直接驱动滑阀副结构、控制器进行压力闭环控制；利用AMESim仿真软件进行建模仿真分析，并开展了液压性能和耐污染试验验证。[结果]结果表明，该阀压力控制精度高，可以在NAS9级污染工况下运行稳定，显著提升了可靠性与抗污染能力。[结论]该研究可为设计高可靠直接驱动式压力伺服阀提供工程实践参考。
2025年S1期 v.47 517-522页 [查看摘要][在线阅读][下载 1811K] - 杨毅;颜存玥;李佳佳;王小强;楼申琦;王兆强;
[目的]为解决海洋工程领域大型张力补偿器活塞或柱塞超速冲顶导致系统失效和设备损坏问题，[方法]设计一种高压大流量限速阀，通过AMESim仿真模型，分析张力补偿器在不同工况下的动态性能，限速阀能在50ms内响应，将柱塞杆速度从5.5m/s降至安全范围。[结果]仿真结果表明，限速阀在绳索断裂等失速工况下快速切断流量的有效性，避免冲顶破坏；研究还揭示了限速阀失效时的风险，柱塞杆动能能够显著高于阀正常工作时的冲击能量。[结论]该设计为钢丝绳系统的安全补偿提供了关键技术支撑。
2025年S1期 v.47 523-532+575页 [查看摘要][在线阅读][下载 10310K] - 贾飞;李建正;田越含;赵鑫宇;宗超勇;
[目的]液化天然气船中，节温调节阀管理燃料电池废热与蒸发气再液化系统的协同运行，为了控制反应堆温度以提升发电效率，并防止膜电极因温度波动而劣化，[方法]针对燃料电池系统的具体要求和工作特点设计了一款节温调节阀，并进行了结构设计和流量特性分析。为验证设计的合理性，通过计算机流体力学（CFD）数值模拟，分析节温调节阀在不同开度下的流量特性，验证其调节性能的精准控制。[结果]结果表明，该节温调节阀能够精确控制燃料电池系统的冷却水温度，满足系统工作要求，保障燃料电池动力系统的安全可靠运行。[结论]研究为用于船舶等燃料电池系统的温度控制提供了重要的理论依据和技术支持。
2025年S1期 v.47 533-537+542页 [查看摘要][在线阅读][下载 1869K] - 徐薏深;甘跃文;杨辉;曹佩旭;宗超勇;
[目的]针对燃料电池供氢系统中自适应压力调节控制阀的减压功能和控制技术展开系统性研究，以解决氢气压力控制的稳定性与精度问题，推动燃料电池技术及氢能产业发展。[方法]通过阐述阀门的结构组成与工作原理，提出基于气囊腔压力调控的主动控制策略；采用数值仿真方法分析阀门内部流场动态特性及减压阀在不同工况下的响应规律，并结合压力控制试验验证其性能。[结果]结果实现了出口压力稳定精度±2k Pa以内的目标，满足了自适应压力调节控制阀的安全性和压力控制要求，同时揭示了阀门内部流场的关键动态特性。[结论]研究成果可为自适应压力调节控制阀的设计优化与国产化应用提供了理论与实验依据，对提升燃料电池供氢系统性能具有重要实践价值。
2025年S1期 v.47 538-542页 [查看摘要][在线阅读][下载 3256K] - 杨辉;闫念华;徐薏深;薛焱丰;
[目的]针对水下吹除设备在高压气动环境下对结构强度与智能控制的技术需求，探讨为先导式吹除阀提供的结构强度验证方法及智能化控制解决方案，以提升设备可靠性与应急响应能力。[方法]通过有限元分析对先导式吹除阀的阀体、罩壳和隔磁管组件等主要受力部件开展应力、应变及合位移仿真，验证其强度；分析并提取了主阀位移、电磁阀电流和泄漏等多模态故障特征，确立故障诊断策略及控制监测系统，并在此基础上开发控诊一体化软件；搭建深海模拟试验台架以测试软件的诊断能力与稳定性。[结果]研究表明，关键部件的强度仿真分析符合要求，控诊一体化软件可精准控制设备并识别不同故障模式。[结论]研究成果可为高压气动先导式吹除阀的结构与智能化控制提供了技术方案，对提升水下吹除设备的可靠性及应急响应能力具有工程应用参考价值。
2025年S1期 v.47 543-546+570页 [查看摘要][在线阅读][下载 1722K] - 李利平;楚万秀;应庚;谢维;
[目的]解决船用反渗透海水淡化装置自动化程度低，信息化程度低，出现故障时无法实现故障自诊断以及使用过程中维护不便等问题。[方法]设计一套全自动二级反渗透海水淡化装置控制系统，该系统采用可编程逻辑控制器作为主控制器，液晶显示器显示装置实时运行参数和人机交互，并在装置发生故障时显示故障部位和故障原因，进行故障诊断，利用可编程逻辑控制器自带以太网接口，将装置运行信息传送到集中控制室，并实现远程启停控制。[结果]全自动二级反渗透海水淡化装置可以实现真正的无人值守，减轻了船用海水淡化装置维护工作量。[结论]相关研究对于推动船舶辅机智能化具有重大意义。
2025年S1期 v.47 547-552页 [查看摘要][在线阅读][下载 1607K] - 周海锋;杨文英;李松玲;佟宛阳;邹翔;
[目的]电梯门系统作为保障乘运安全的核心子系统，其运行可靠性直接影响电梯整体性能。[方法]针对船用电梯门系统展开研究，通过结构解析与故障形式分类，揭示机械卡阻、门锁回路异常、运动协调性失效等典型故障的深层机理。结合动力学分析与工程实践，提出基于间隙控制、参数优化及周期性检测的预防性维护策略。[结果]研究结果表明，门刀与门锁间隙偏差、摆臂门球偏移及参数设置不当是引发故障的关键因素，通过改进安装精度与维护流程可显著降低故障率。[结论]研究成果可为船用电梯门系统设计优化及运维管理提供理论依据。
2025年S1期 v.47 553-557页 [查看摘要][在线阅读][下载 1864K] - 李银涛;沈苏雯;于芳;郭永晋;
[目的]在实船运行条件下，船用冷却水泵的故障数据较难获取，降低了数据驱动方法进行故障诊断的准确性。为提升小样本条件下船用冷却水泵故障诊断精度，提出一种基于迁移学习的故障诊断框架。[方法]该框架通过数值仿真方法获取冷却水泵故障仿真数据，建立基于卷积神经网络的预训练模型，并面向实船应用场景，通过参数共享机制及少量实测数据建立了故障诊断迁移学习模型。[结果]通过基于船用冷却水泵故障诊断试验及仿真数据的模型验证实验，结果表明提出的方法可以有效提升故障诊断精度。[结论]该迁移学习框架可为船用设备的实际诊断场景提供新的解决方案，并为其智能运维提供了有效的技术支撑。
2025年S1期 v.47 558-564+575页 [查看摘要][在线阅读][下载 1958K] - 刘刚;王风翔;顾冬生;
[目的]以船用钢丝绳导向装置为研究对象，旨在完成其结构的定型设计，为后续同型设计和装船使用提供理论基础。[方法]首先对典型负载工况进行分析，依据理论计算进行轻量化设计并确定主要结构；随后建立三维模型，借助有限元仿真对相关工况下的结构进行静强度校核，分析应力、位移及挠度变形是否符合设计要求，并进一步优化结构。[结果]通过仿真验证，优化后的结构满足设计要求，应力、位移及挠度变形均在允许范围内，最终完成钢丝绳导向装置的定型设计。[结论]研究结果实现了船用钢丝绳导向装置的轻量化与结构优化，其设计方法可为同类装置提供参考，具备工程应用价值。
2025年S1期 v.47 565-570页 [查看摘要][在线阅读][下载 2858K] - 黄增;樊仁才;孙灿兴;丁建军;
[目的]电液作动器融合了电力驱动与液压传动的技术优势，是新一代绿色高效驱动装置，是推动海洋装备自主化与可持续发展的核心技术载体，为更好地将其应用在船舶和海洋工程中，[方法]介绍了电液作动器的结构和工作原理，重点介绍了其在智能船舶、深海装备及海洋工程等领域的应用，[结果]分析了电液作动器的技术优势和目前存在问题，并指出了其未来发展方向，[结论]为开发船舶和深海装备用电液作动器提供了借鉴。
2025年S1期 v.47 571-575页 [查看摘要][在线阅读][下载 2043K] - 郭峰;林杰俊;李涛;吕武斌;
[目的]为提升磁敏感式扭矩传感器在复杂温度环境下的测量精度，解决高低温工况下温度漂移对扭矩检测的影响问题，[方法]提出基于相位差原理的磁敏感式旋转扭矩测量方案，重点针对关键弹性体部件进行温度补偿设计，通过材料选型优化匹配温度系数，采用结构参数优化设计降低热应力干扰，构建具有温度自补偿特性的弹性体结构。同时开展系统性验证试验，包括环境适应性试验（0℃～55℃）和标准扭矩加载测试。[结果]试验数据显示，高低温环境下传感器满量程误差（FS）为0.06%FS，常温环境扭矩测量误差为0.40%FS，综合合成误差稳定在0.41%FS以内。[结论]所提出的温度补偿设计方案有效抑制了热环境对测量精度的影响，实现了宽温域范围内±0.5%FS以内的测量精度控制，为高精度扭矩传感器在恶劣工况下的工程应用提供了可靠解决方案。
2025年S1期 v.47 576-581+602页 [查看摘要][在线阅读][下载 2268K] - 林杰俊;王琳;王佩君;郭峰;
[目的]在基于扭转角的传动轴扭矩测量中，为了研究信号齿轮形状及参数对转矩信号幅度及信号畸变的影响规律，[方法]基于多物理场有限元分析软件COMSOL Multiphysics，对置于磁场中的转动齿轮产生的扰动磁场进行有限元数值模拟，通过获取不同齿轮参数下扰动磁场的变化曲线，进一步分析仿真信号的幅度特征与信号畸变程度。[结果]结果表明，通过合理设计齿轮参数，可以增大信号幅度，减小信号畸变，改善信号质量，保障扭矩测量的精度。[结论]研究成果为传动轴扭矩测量过程中改善信号质量提供了一定的参考。
2025年S1期 v.47 582-585+606页 [查看摘要][在线阅读][下载 1634K] - 李威;卢泽宇;陈荣;
[目的]针对机电设备故障预测与健康管理（PHM）系统因监测传感器性能退化导致监测精度下降和故障诊断错误等问题，以某海上风力发电机组PHM系统中的振动监测传感器为对象，设计加速退化试验，对振动监测传感器进行寿命评估。[方法]采用Wiener过程描述传感器退化模型得到传感器寿命数据，采用Arrhenius模型、逆幂律模型和广义线性对数模型构建温度和振动应力加速模型，并对模型进行参数估计，得到振动监测传感器的加速模型，获取振动监测传感器正常工作状态下的可靠度曲线和特征寿命预测结果。[结果]结果表明：振动监测传感器在正常工作环境（温度40.65℃、振动均方根0.253g）条件下，持续正常运行达到65174.64h时，其可靠度始终维持在0.95及以上的高水平。[结论]研究成果为机电设备PHM系统中监测传感器可靠评估提供一定参考。
2025年S1期 v.47 586-593页 [查看摘要][在线阅读][下载 2158K] - 李松玲;沈涛;宋佑国;任明博;吴罡;
[目的]传统料箱式穿梭车伸缩拨叉机构存在不足，制约穿梭车系统的空间利用率。[方法]针对传统料箱式穿梭车伸缩拨叉机构的不足，在其结构基础上优化结构形式，设计一种一种紧凑型伸缩拨叉机构，[结果]能克服传统料箱式穿梭车伸缩拨叉机构内部组件相互制约的弊端，[结论]从而既能减少货架相邻货位间距（间接增加仓库货架的总库容量），又能够提高料箱式穿梭车的额定载重量。
2025年S1期 v.47 594-597页 [查看摘要][在线阅读][下载 1711K] - 杨露;王国栋;邵晓华;安子健;赵静;
[目的]为得出化学药剂雾化喷淋技术处理船舶污水尾气中高浓度氨气的运行参数，以指导工程应用，[方法]该研究基于逆流接触吸收塔的数学计算模型进行理论分析与通过自主搭建雾化喷淋反应系统研究最佳运行参数相结合的方式进行探究与分析。[结果]结果表明，当采用40%药液，开启上/下喷嘴时，可实现氨气浓度为489.42 mg/m~3的进气浓度下，去除率为99.05%。药液浓度越低，氨气去除率越低。利用逆流接触的吸收塔计算模型对试验结果进行理论分析发现：理论计算得到的去除率与试验所得较为吻合，尤其适用于药液浓度≥25%，开启上/下喷嘴时的工况，其误差小于10%。[结论]研究成果可为船舶污水尾气中高浓度氨气处理技术的工程化研制提供理论支撑和数据积累。
2025年S1期 v.47 598-602页 [查看摘要][在线阅读][下载 1669K] - 王志斌;李松玲;沈涛;杨竣程;朱永权;
[目的]为优化船用物流系统的存储及转运效率，[方法]提出一种密集型储运设施方案，打破了传统的仓储系统的“货架+货筐”存储模式。[结果]该方案采用“无货架（储具直堆）+四向堆垛机”的形式，储具本身承担货架的作用，可减少资源占用。[结论]四向堆垛机创新性采用直角换轨技术，优化不同设备的重复功能，简化转运流程，提高转运的效率。
2025年S1期 v.47 603-606页 [查看摘要][在线阅读][下载 1698K] - 杨云;隋九龄;王鸿丽;
[目的]某压力容器使用TC4钛合金螺栓连接燃烧室与后封头，在15.0 MPa水压试验中发生断裂，而同强度合金钢螺栓无此问题。为了解决TC4螺栓在拉-剪复合应力下断裂韧度不足，传统强度理论无法准确预测其失效的问题，[方法]通过断口分析、理论计算、有限元仿真及光学变形测试等方法，研究失效机理并采用平面应变断裂韧度模型评估不同材料的抗断裂性能。[结果]断口分析表明，失效由正应力和剪切力共同作用导致，裂纹扩展呈韧窝特征；有限元仿真及光学变形测试均表明螺栓内外侧变形不一致导致应力集中显著；同时TC4的断裂韧度又显著低于合金钢和TB3钛合金。[结论]TC4钛合金联接螺栓断裂/变形失效的主要原因为断裂韧度低及应力状态复杂，因此通过采用材料替换、结构改进、规格提升等综合优化措施有效解决了问题，可为类似工况的紧固件选型与设计提供了参考。
2025年S1期 v.47 607-610页 [查看摘要][在线阅读][下载 1701K] - 周生伟;袁航;蒋国华;辛宇;宗超勇;
[目的]设计了一款专用于船用燃料电池的氢气双壁阀，为验证设计的可行性，进行了结构设计与流量特性分析。[方法]通过计算流体力学（CFD）仿真分析，研究了阀门在不同工况下的流场特性，验证了其在流量、压差等关键指标上的性能。[结果]研究结果表明，氢气双壁阀在流量和压力等关键指标上均满足设计要求。[结论]该氢气双壁阀具备良好的安全性和可靠性，能够有效保障船舶燃料电池系统的安全稳定运行。
2025年S1期 v.47 611-614页 [查看摘要][在线阅读][下载 1842K] - 于澎;王锋;张毅;
[目的]救助船的特点为待命时间比例高，占整个生命周期的80%。执行任务时，救助船的负荷非常大，速度也非常快，此特点与动态下的电站效率会相互产生影响。针对救助船的作业特点，以规避电站风险并保障电网稳定性。[方法]通过以MATLAB为仿真平台，基于通过基于电网稳定性的设计研究与建模仿真，剖析电网供电方式对电力推进救助船电站波动的影响。[结果]结果表明，主辅机并联下，可通过恒频控制方式的策略有效抑制频率波动，保障电网的稳定性。[结论]此优化方式可为由主辅发电机的电力系统提供供电及解决方案。
2025年S1期 v.47 615-619+628页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K] - 郑云亮;娄月新;白贵德;陈诺;赵杰超;
[目的]为了解决船舶电机系统中故障振动数据存在的偏差和不平衡问题，提高故障诊断准确性，[方法]提出一种2阶段的故障诊断方法。第1阶段提出一种基于生成对抗网络的生成模型，通过利用充足的类内健康样本和有限的类内故障样本，生成具有较小偏差的额外类内故障样本。第2阶段采用卷积神经网络作为故障诊断分类器，执行故障类型的识别和诊断任务。该方法通过船舶电机轴承故障诊断实验验证其有效性。[结果]结果表明，所提出的2阶段故障诊断方法在解决滚动轴承类内故障样本不平衡问题上表现出色。在3个不同的轴承故障案例中，故障诊断准确率分别达到了90.26%、91.06%和95.43%，显著优于其他对比方法。[结论]所提出的故障诊断方法显著提升了船舶电机系统的诊断精确度，特别是在解决类内故障样本不均衡问题上展现出重要价值，为船舶的安全航行奠定了坚实的技术基础。
2025年S1期 v.47 620-628页 [查看摘要][在线阅读][下载 1647K] - 陈玉;郑钰;王祯;
[目的]模块化多电平变换器（MMC）具有波形质量好、具备四象限运行能力，在船舶电力系统中具有广阔应用前景。整流侧交流电压不平衡工况下MMC采用传统的双环电流控制方法，需额外增加负序电流抑制器优化环流控制器，控制系统复杂度大大增加。为简化交流电压不平衡工况下MMC的控制器设计，对一种基于桥臂电容电压控制的MMC交流电压不平衡控制策略进行了研究。[方法]基于交流电压不平衡工况下MMC运行机理分析，提出桥臂电容电压控制策略，旨在将各个桥臂的电容电压稳定于指令值；以抑制交流电流中的负序分量和抑制桥臂倍频环流分量为控制目标，提出了桥臂电流指令值计算方法。[结果]在MATLAB/Simulink中搭建三相MMC仿真系统，验证了所提策略的可行性和有效性。[结论]基于桥臂电容电压的控制策略，简化了交流电压不平衡工况下MMC的控制器设计的复杂度。
2025年S1期 v.47 629-634页 [查看摘要][在线阅读][下载 1869K] - 汪建华;麦豪锐;饶春晓;谢东维;
[目的]大型客滚船在日常营运中电力负荷较高且波动较大，为了节约能耗，越来越多的大型客滚船配置大功率电池混动系统以减少发电机油耗和总运行时间。然而，电池在使用过程中会产生大量热量，因此需要设计电池冷却系统以解决热量问题。[方法]以某型客滚船的实际需求为例，提出一种电池冷却系统设计方法。[结果]实船验证，设计的电池冷却系统能够有效控制电池温度在安全范围内，显著提高电池的使用寿命和系统的安全性。[结论]该研究结果表明，合理设计的电池冷却系统对于保障大功率电池混动系统在客滚船上的稳定运行具有重要意义，为今后同类船舶的设计和优化提供了参考价值，同时为推进绿色船舶发展提供了技术支持。
2025年S1期 v.47 635-637+849页 [查看摘要][在线阅读][下载 1618K] - 刘峰;汪晓菲;仝哲;
由于传统的船舶靠岸充电模式存在动力电池初装费用及运维费用高、船舶运行效率低、占用岸线资源及滞缓水运行业经济发展等问题，[目的]为改进船舶靠岸充电的传统模式，[方法]通过情报检索和分析国内外船舶的储能及动力系统电池技术研发及运营模式。[结论]发现采用船用集装箱式换电技术，可以显著提高船舶的运行效率，有助于推进电动船的新应用和发展，[结果]为我国内河及沿海航运绿色零碳发展提供解决方案。
2025年S1期 v.47 638-643页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K] - 冯飞;周立权;张泽刚;
[目的]针对电子技术发展带来的复杂电磁环境对电磁兼容静电测试技术提出的更高要求，探究该领域的新趋势与发展方向，为技术创新和产业应用提供参考。[方法]基于电磁兼容静电测试技术的现状与传统方法的局限性，从高精度测试设备研发、虚拟仿真技术应用、智能化自动化测试系统构建、多物理场耦合测试、高频高速静电测试技术突破以及国际标准完善与合作等维度展开分析，结合典型应用场景阐释技术原理与实施路径。[结果]明确六大发展趋势：高精度设备实现纳秒级脉冲控制与毫伏级精度调节，提升测试真实性；虚拟仿真技术通过三维建模与数值计算，在设计阶段预判抗静电性能，降低研发成本；智能化系统借助机器学习实现故障自动诊断，自动化流程将测试效率大幅提升；多物理场耦合测试揭示静电与电磁场、温度场的交互机制，覆盖复杂工况；高频高速测试技术满足5G/6G设备的GHz级干扰评估需求；国际标准协调减少技术壁垒，推动全球技术共享。[结论]上述趋势为电子设备可靠性评估提供多维度支撑，但面临技术交叉复杂性、高成本投入与标准差异等挑战。未来需加强跨学科人才培养、政策资金支持及国际标准协同，重点突破多物理场耦合模型构建、智能化算法优化及新型材料静电特性研究，以适应电子信息产业的高速发展。
2025年S1期 v.47 644-646+667页 [查看摘要][在线阅读][下载 1435K] - 张绍伟;张泽刚;欧阳昕;
[目的]深入研究了电磁兼容试验中的各种影响因素，阐述说明日常试验中出现的各类问题。[方法]从试验环境、设备特性、选择材料和测试方法等方面的详细分析，[结果]揭示了这些因素对电磁兼容试验结果的重要性及其相互关系。[结论]为提高电磁兼容试验的准确性和可靠性提供有价值的参考。
2025年S1期 v.47 647-652+681页 [查看摘要][在线阅读][下载 1743K] - 胡斌;田野;徐少刚;
[目的]为了满足内河船舶节能减排和长续航的要求，串联式混合动力系统凭借其对新型储能系统良好的适应性和兼容性优势，在内河船舶动力领域实现快速发展。[方法]变换器是混合动力系统中控制多种能源接入、能量分配和协同控制的核心，对变换器的变换原理和控制方法进行研究，并在此基础上进行建模，同时发明了一种AFE整流器和直流变换器协同控制方法。[结果]基于变换器模型和控制方法进行了MATLAB/Simulimk仿真，通过实船数据验证了变换器模型和控制算法的正确性。[结论]实船应用表明所提出的混合动力协同控制方法具有系统相应快和鲁棒性好、模式切换灵活且无扰动等特性。
2025年S1期 v.47 653-659+667页 [查看摘要][在线阅读][下载 1983K] - 王为;陈玢;郭宇;
[目的]为了解决传统蚁群算法在船舶人员疏散路径规划中存在一些不足之处，提出一种改进蚁群算法。[方法]针对传统蚁群算法收敛速度慢，容易陷入局部最优的缺点，结合A*算法评价函数的基本理念，在启发函数中引入距离修正函数；为使启发函数更合理的指导蚂蚁前进，引入避障函数；为减少规划路径的转弯次数及控制转弯角度，引入平滑性函数。[结果]仿真试验结果表明，所提出的改进蚁群算法能够解决传统蚁群算法早期阶段转弯路径选择的随机性问题，具有更好的全局搜索能力和收敛性，在迭代次数和计算时间方面表现更优，能够在最短时间内提供高效且安全的疏散方案。[结论]改进后的蚁群算法满足实际船舶人员紧急疏散的需求。
2025年S1期 v.47 660-667页 [查看摘要][在线阅读][下载 2198K] - 戴全春;倪瑞洋;林铿;傅顺军;刘露;
[目的]在“双碳”战略驱动下，海洋装备产业向智能化、绿色化转型，对电子焊接材料的机械可靠性提出更高要求。Sn-Bi合金钎料虽然具备低温环保优势，但其在极端海洋环境动态载荷下的可靠性问题仍需突破。[方法]采用环氧树脂胶黏剂引入Sn-58Bi焊膏，通过对树脂、固化剂和促进剂配方比例的筛选，利用环氧树脂胶黏剂的高强度、高韧性，制备了含有环氧树脂胶黏剂的Sn-Bi复合焊膏（简写为TSEPSn-Bi复合焊膏）。通过差示扫描量热仪（DSC）测试，对比了不同配比的环氧树脂、固化剂和促进剂的固化反应曲线，筛选出一种满足Sn-58Bi焊膏的回流焊工艺温度和时间的最佳配比环氧树脂胶黏剂。研究环氧树脂胶黏剂添加量对Sn-Bi焊膏的润湿性能和锡球性能的影响，确认在Sn-58Bi焊膏中添加环氧树脂胶黏剂的可焊性和可行性。通过跌落冲击测试，对比研究了Sn-58Bi焊膏和环氧树脂Sn-Bi复合焊膏焊点跌落冲击可靠性。[结果]环氧树脂胶黏剂最佳环氧树脂、固化剂和促进剂配比为100∶10∶2，环氧树脂胶黏剂添加量越多，对Sn-Bi焊点抗跌落冲击能力越好，其中，环氧树脂胶黏剂添加量在5 wt.%时，既不影响焊膏的可焊性，又可以获得较好的跌落冲击可靠性的焊点。[结论]环氧树脂胶黏剂的添加，有效改善了行业内Sn-Bi钎料在跌落冲击等高负载的海洋极端环境性能较弱的问题。
2025年S1期 v.47 668-675+787页 [查看摘要][在线阅读][下载 3349K] - 欧阳杰;高飞;潘洪斌;
[目的]穿舱管节是一种通过内孔精确尺寸来实现电缆在船舱内外水密穿舱的结构，因此其内孔尺寸精度对设备密封的可靠性起着很大作用，通过数值仿真以及样品试验可以评估焊接对穿舱管节内部尺寸的影响。[方法]通过有限元软件ABAQUS建立高精度数值仿真模型的方法，模拟分析921A船钢材质的穿舱管-舱壁环焊缝结构以及穿舱管内壁的焊后的变形情况。[结果]仿真结果成功预测了试验焊接工件出现的“卵形”扩张/收缩等变形现象，与试验样品比对其变形量预测精度达75%以上。[结论]分析与试验的结果表明，预热温度、输入热功率对穿舱管内部的变形有着明显的影响，因此选择合适的预热温度、减少热输入功率措施均可以减少穿舱管内壁的焊后变形量。
2025年S1期 v.47 676-681页 [查看摘要][在线阅读][下载 1947K] - 李瑞;杜同泰;汪骥;孙瑞雪;
[目的]为解决船舶中小组立焊接机器人在复杂船体结构中的路径规划问题，提出一种基于模型驱动的自适应避障算法。[方法]该算法以AM软件导出的船体XML和RVM文件作为数据源，提取焊缝和障碍物位置信息，结合焊接工艺和安全性的要求，限制路径生成的方向，利用改进的RRT*算法进行路径规划。改进RRT*算法根据提取的障碍物信息，动态调整采样范围和步长，提升路径质量。[结果]仿真结果表明，船体模型数据提取算法在焊缝与障碍物信息提取的正确性；与传统RRT*算法相比，改进RRT*算法路径规划长度、算法运行时间分别减少19.12%和54.56%，在更复杂的障碍物环境中分别减少14.19%和73.50%，中组立环境中分别减少22.13%和44.51%。[结论]研究成果可为船舶建造自动化、数字化生产提供一定参考。
2025年S1期 v.47 682-688+740页 [查看摘要][在线阅读][下载 2440K] - 于航;赵亦希;张然;倪崇本;丁金鸿;杨文卿;
[目的]为解决船舶总装建造过程中，内业车间数字化作业现场存在的复杂小组立工件结构识别柔性差，效率低，焊接任务生成困难的痛点问题。[方法]基于机器视觉技术，结合小组立工件结构特点以及小组立焊接工艺要求，进行复杂小组立工件焊缝识别与焊接规划算法研究，实现复杂小组立工件焊缝自适应拟合与识别，筋板形状识别，并根据小组立智能焊接工艺要求进行焊接任务规划，生成符合焊接作业要求的作业信息。[结果]结果表明：面向内业车间数字化作业现场的复杂小组立焊缝自适应识别与规划算法可实现对现场复杂小组立工件焊缝自适应识别，焊接任务自适应规划，算法检出率100.00%，错检率3.75%，满足小组立智能焊接装备对视觉识别软件准确度的要求。[结论]该算法可适应船舶建造过程中内业车间环境下小组立工件随意摆放，无图纸模型输入的生产需求，为内业车间作业现场数字化转型提供有效支撑。
2025年S1期 v.47 689-696+724页 [查看摘要][在线阅读][下载 1981K] - 汪晓菲;刘峰;王硕;
[目的]基于全球碳中和目标与我国船舶行业绿色转型需求，为产业绿色升级提供理论支撑。[方法]聚焦于绿色船舶的新燃料技术，深入洞察全球船舶新燃料市场的总体情况，并系统梳理国内外在液化天然气（LNG）、甲醇、氢和氨等新型船舶燃料的应用现状，总结船舶新燃料技术的发展趋势。[结果]目前LNG作为相对成熟的低碳燃料已在船舶领域实现推广应用，甲醇、氨、氢等新燃料也正逐渐成为重要的船舶替代燃料，双燃料、零碳燃料、实船规模应用、安全性等成为产业内的重点关注方向。[结论]研究结果可供我国建设以绿色智能技术引领的全球船舶与海洋工程装备制造产业高地提供有益指导。
2025年S1期 v.47 697-700+730页 [查看摘要][在线阅读][下载 1489K] - 田新娜;孙腾腾;杨新伟;
[目的]全球气候挑战下，在航运业从传统化石燃料向新型绿色合成燃料转型的过程中，关于新型燃料对人体健康的安全性问题，不同国家和地区从危化品管理的角度规定了人体对化学物质的职业接触限值，但针对船舶使用的柴油、液化天然气（LNG）、甲醇、氨、二甲醚和氢燃料等存在研究不全面、数据缺失等问题，因此，无法对这些船用燃料的安全性直接进行比较。[方法]采用加权评分法计算各种燃料的劳动者健康的总危害指数对所述的船舶燃料在相同评价标准下进行危害性对比。[结果]传统柴油、液化天然气、二甲醚、甲醇、氨和氢等的总危害指数分别为52、16、23、40、54和19，表明氨和柴油为高度危害，甲醇为中度危害，二甲醚、氢和LNG等为轻度危害。[结论]该研究成果可以帮助船舶行业从业者对各种燃料的危害性有充分的认识。
2025年S1期 v.47 701-707+818页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K] - 孙腾腾;田新娜;杨新伟;
[目的]为评估航运业从传统化石燃料向新型绿色合成燃料转型过程中，新型燃料对人体健康的安全性，指导航运业选择船用动力燃料及设计相关安全防护措施，基于职业性接触毒物危害程度分级方法开展研究。[方法]考虑船舶场景下的燃料存储和应用条件，采用环境事故风险评价与管理中关于化学品典型泄漏方式的简化确定方法，对柴油、液化天然气（LNG）、甲醇、氨、二甲醚、氢等燃料的特性进行深入分析，提出一种定量化评价燃料毒性和相关危害性的方法。[结果]结果表明，在作为船舶动力燃料时，氨燃料对人体健康的危害性最高，其次是氢、甲醇和二甲醚，而LNG和柴油的危害性相对较低。[结论]研究结果可为航运业在选择船用动力燃料及相关安全防护措施设计提供重要的参考。
2025年S1期 v.47 708-713页 [查看摘要][在线阅读][下载 1593K] - 曹岭;邵丹;孙建志;
[目的]为了研究大型邮轮的精度控制方法，提升造船精度管理水平。[方法]结合国产首制大型邮轮建造经验，简述大型邮轮结构布置特征和精度控制的要求，指出精度控制的难点问题，提出解决问题的对策和方案。[结果]结果表明，大型邮轮精度控制的关键是建立“壳舾涂内”一体化的全流程精度控制体系，掌握薄板建造变形控制方法，提升基于背景工程高效建造的精度控制能力。[结论]研究成果弥补了国内大型邮轮建造精度控制的空白，可为其他巨系统工程的大型船舶精度控制提供一定参考。
2025年S1期 v.47 714-718+736页 [查看摘要][在线阅读][下载 2134K] - 司雨琪;徐立新;洪智超;于青;
[目的]为支撑我国智能船舶技术体系从功能验证走向标准引领，亟须系统梳理智能船舶试验场的发展现状与技术趋势。[方法]比较分析国内外典型试验场的功能构成与应用能力，归纳当前试验场面临的共性问题，并深入探讨关键技术趋势。[结果]研究表明，国内外试验场虽已具备一定测试能力，但仍存在系统集成薄弱、标准体系不统一、绿色装备测试能力不足等问题。针对这些问题，提出智能船舶试验场未来应向系统集成化、测试智能化、标准体系化方向演进的关键技术趋势。[结论]研究结果可为我国构建高效、安全、标准引领的智能船舶测试体系提供理论支撑与建设路径。
2025年S1期 v.47 719-724页 [查看摘要][在线阅读][下载 2630K] - 胡职焱;王明亮;高才栋;霍志勇;
[目的]针对传统嵌入式设备软件工程化研制过程中的研制效率低下和研制成本高等问题，构建一种适用于高可靠场景的低成本敏捷研发框架。[方法]通过分析传统嵌入式设备软件研制体系和高可靠嵌入式设备软件的缺陷分布情况，比较传统软件研制过程中的特点，从需求分析、代码实现和产品检测等3个阶段中的软件敏捷研发思想和应用层面进行阐述，[结果]得出适应于现代高可靠嵌入式设备软件的低成本敏捷研发框架，[结论]该框架应用于高可靠嵌入式设备软件研发领域具有响应快、成本低、可靠度高的优势。
2025年S1期 v.47 725-730页 [查看摘要][在线阅读][下载 1611K] - 张永庆;
[目的]旨在解决资源约束下的某船舶科研院所多项目管理问题。[方法]结合某船舶科研院所项目日趋增多的现状，阐述了资源约束下的多项目管理的概念，分析目前多项目管理存在的问题，针对出现的问题，提出了建立多项目管理组织架构、多项目优先级评价排序、资源约束优化求解、项目进度管理等新的管理理论和方法。[结果]结果表明采用本文所论述的多项目管理研究的方法，可有效解决多项目管理中出现的种种问题。[结论]采用资源约束下的多项目管理理论和方法来指导多项目管理工作，可有效解决常规项目管理方法来应对多项目管理过程中出现的问题，并可有效提升管理效率，对组织战略目标的实现起到积极促进作用，该理论和方法对其他行业的多项目管理也有一定的借鉴作用。
2025年S1期 v.47 731-736页 [查看摘要][在线阅读][下载 1592K] - 刘峰;汪晓菲;王鹏静;
当前，船舶自主航行技术是船舶智能化发展的关键技术之一，已受到国内外船海企业的重点关注。[目的]为了解国内外船舶自主航行技术研发及产品应用情况，[方法]通过现有文献检索和分析，[结果]总结出船舶自主航行技术主要发展趋势，[结论]提出大型船舶自主航行商业化应用将成为未来船舶及航运市场主要发展方向。
2025年S1期 v.47 737-740页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K] - 刘微;杨辉;蒋国华;陆青超;
[目的]设计一种基于数字孪生技术的船舶专用电动球阀数字监测与感知系统，为用户提供便捷的阀门状态监测和寿命预测功能。[方法]研究使用数字孪生技术、智能算法及模型交互技术，通过导入从电动球阀上采集的表征阀门性能状态的特征数据，实现对阀门的状态监测和寿命预测。[结果]最终为用户提供电动球阀性能状态的数据展示、分析、预测及管理功能。[结论]结果显示，基于数字孪生技术的船舶专用电动球阀数字监测与感知系统可为用户提供便捷的电动球阀状态监测和寿命预测功能。
2025年S1期 v.47 741-748页 [查看摘要][在线阅读][下载 2669K] - 杨玥;高宝坤;谢昊;卢文月;徐晨峰;
[目的]砰击载荷作为海洋运行过程中所受到的强烈载荷，其统计特性一直是设计阶段重点关注问题。[方法]对在规则波和不规则波海况下进行砰击载荷统计分析，比较不同航向角、同气隙高度下的相同海况，统计不同砰击测点的极值、砰击无因次和砰击空间分布等，并采用90分位值统计分析和Weibull分布拟合进行长期预报。[结果]结果表明：在小气隙的条件下，桩腿平台所受砰击集中在底部，垂直砰击载荷要大于水平砰击载荷，砰击载荷的极值发生在平台靠首部船底两侧区域，随着气隙的增加，砰击载荷逐渐汇集到船肿处。[结论]相关研究可为海洋结构物的抗砰击优化设计提供关键理论依据。
2025年S1期 v.47 749-757页 [查看摘要][在线阅读][下载 2207K] - 叶炜;黄柳生;王坤;韩超帅;刘奥;王薪萌;
[目的]针对海南岛深远海风电资源开发中风机安装码头及吊机资源紧缺的问题，旨在通过多功能自升式平台改造为近岸浮式风机安装码头的技术方案，评估其结构安全性。[方法]基于有限元法建立三维模型，分析静止、自存、工作等3种状态下不同风荷载方向的结构应力，同步校核桩腿强度、极限承载力及平台整体抗倾覆性。[结果]数值模拟结果显示，各工况下平台结构最大等效应力均小于材料容许应力，桩腿强度及抗倾稳性满足规范要求，最大桩靴反力未超出操船手册要求，并且在风暴自存工况以及吊装作业工况下，安全系数均大于1.1。[结论]改造方案在结构强度与稳定性上均满足安全要求，可为深远海风电开发提供高效码头解决方案，助力海南绿色能源战略实施。
2025年S1期 v.47 758-763页 [查看摘要][在线阅读][下载 1877K] - 邹佳辉;王琳;丁果林;杨浩杰;蒋励;
[目的]为解决深水导管架平台极端荷载下可靠度分析耗时长、精度差难题的目的，提出一种改进蒙特卡洛法（IMC）与自适应响应面法（ARSM）耦合方法。[方法]基于重要性采样（IS）和子集模拟（SS）改进传统Monte Carlo的方差收敛性，结合克里金（Kriging）模型构建高精度代理模型，设计双向迭代耦合框架，通过动态样本分配策略优化计算效率，[结果]发现该算法在南海某深水导管架随机波浪-地震联合荷载下计算效率较传统方法提升82%，失效概率精度满足95%置信区间要求。[结论]研究成果验证了该算法在随机波浪-地震联合荷载下的优越性和可行性，可为海洋结构物的精细化可靠度评估提供了新方法。
2025年S1期 v.47 764-769+778页 [查看摘要][在线阅读][下载 1921K] - 王体涛;仝哲;刘峰;
[目的]为保证脐带缆稳定、安全、高效地运行，[方法]基于船-缆耦合系统提出风-浪-流载荷作用下的脐带缆动态响应模型，通过Orcaflex软件对触地点处的受力情况进行计算，并结合有限元仿真对真实海况下的轻量化脐带缆的受力状态进行分析，并归纳总结缆体的破坏机理。[结果]结果表明：轻量化脐带缆曲率最大处并非出现在触地点位置；脐带缆应力分布较大的区域集中在碳纤维上；功能构件均偏于安全，而构件护套和填充更容易达到自身的强度。[结论]研究成果可为轻量化脐带缆的设计提供一定参考。
2025年S1期 v.47 770-778页 [查看摘要][在线阅读][下载 2198K] - 甘国民;陈建东;黄柳生;蒋田;陈苏杰;
[目的]海洋平台安装时通常是稳桩架先就位，在稳桩架起吊以及坐底的过程中，防沉板的强度对稳桩架的稳定性则起到了至关重要的作用。因此准确计算防沉板在不同工作状态下的强度也就显得尤为重要。[方法]对稳桩架吊装过程和锚桩安装过程中的防沉板强度进行逐步分析，并结合不同的工况对稳桩架的稳性进行分析。[结果]各安装步骤中，土壤承载力校核、抗滑移校核、抗倾覆校核均满足规范要求。[结论]计算结果对稳桩架的设计和施工提供了一定的指导性作用。
2025年S1期 v.47 779-787页 [查看摘要][在线阅读][下载 1766K] - 毛立峰;余德泉;梅孜孜;林金国;
[目的]主被动联合波浪补偿装置是深水钻井平台和钻井船作业中不可或缺的核心设备，为系统研究该装置的总体关键技术，提升其波浪补偿性能和运行稳定性，[方法]分析波浪补偿装置的工作原理与功能实现方式，进一步对主被动联合补偿系统进行结构建模和工作机制研究，并通过仿真手段对系统的动态响应特性开展分析。[结果]仿真结果表明，主被动联合补偿系统在不同工况下均表现出良好的动态特性，能够有效提高补偿精度、降低系统能耗，并提升整体运行的平稳性。[结论]研究构建了较为全面的钻井波浪补偿装置总体技术体系，为深水钻井作业中波浪补偿装置的设计优化与性能提升提供了理论依据和技术支持。
2025年S1期 v.47 788-792页 [查看摘要][在线阅读][下载 1932K] - 余德泉;田艳丽;毛立峰;梅孜孜;
[目的]为了获得波浪补偿系统动态特性的可靠、准确的分析结果，必须将计算机仿真分析与实物样机试验相结合，开展对比验证研究。[方法]根据试验工况及试验现场的布置，利用仿真软件对试验装置建模，采用单因素分析法，分别研究输入信号幅值、输入信号周期、被动缸负载、液压管路流阻和摩擦力等对补偿效果的影响，选取若干特定参数进行试验研究，并将试验结果与仿真结果进行对比分析。[结果]通过对仿真数据和试验结果的对比分析，验证了仿真模型的有效性，揭示了补偿精度随工况变化的若干趋势和规律。[结论]实物试验与仿真分析结果高度一致，说明所构建的仿真模型具备良好的预测能力，为波浪补偿系统的性能优化和工程应用提供了可靠依据。
2025年S1期 v.47 793-797+849页 [查看摘要][在线阅读][下载 1976K] - 陈庆为;黄国庆;丁敏;邹佳和;周波;刘辉;
[目的]通过对光滑圆柱、表面沟槽圆柱与方形柱在不同约化速度Ur(3, 5, 7, 9, 11)及时变流速条件下的流线、涡脱落模式和涡激振动振幅进行比较分析，探讨几何形状对涡激振动特性的影响。[方法]采用Newmark方法可视化不同流速下的流场，分析流体动力学特性与结构响应之间的关系。[结果]研究发现，随着约化速度Ur的增加，光滑圆柱的涡脱落逐渐规则化，流线平滑，涡结构对称，流场稳定性提高。表面沟槽圆柱有效抑制了涡激振动，特别是在Ur=5～9，沟槽通过提前剪切层分离点并形成局部反向涡旋，减少了涡流的周期性冲击，从而降低了振动强度。方形柱的涡脱落行为较为复杂且不规则，振动幅度随着Ur的增加而增大。[结论]在时变流速条件下，光滑圆柱与表面沟槽圆柱的振幅显著增大，且最大振幅高于均匀流情况下的最大值，而沟槽的减振效果明显减弱；方形柱的涡脱落模式变化较小，振幅增幅较为有限。
2025年S1期 v.47 798-805+823页 [查看摘要][在线阅读][下载 2880K] - 张亚;孟宪达;孙瞳;陶智聪;吴俊岑;
[目的]为了研究含T型加强筋钛合金耐压壳体在深海高压环境下的极限承载力，[方法]基于有限元线性屈曲与非线性屈曲分析，分别研究不同加强筋尺寸参数和数量的壳体结构的线性屈曲特征值，以及通过非线性后屈曲分析，结构极限承载力的变化规律。[结果]结果表明，加强筋的腹板高度是影响耐压壳体极限承载力的关键因素；加强筋数量的增加会使结构的极限承载力增加，加设1道和5道加强筋的结构极限承载力相差80%。[结论]研究结果有助于提升耐压壳体结构的极限承载力，提升其极限下潜深度，为深潜器的设计和操作提供安全保障。
2025年S1期 v.47 806-811页 [查看摘要][在线阅读][下载 2625K] - 李尚泽;周佳加;许秀军;
[目的]水下无人潜航器（UUV）优化涉及多学科交叉，采用多学科融合的优化方法能够提升UUV总体性能。[方法]分别使用粒子群算法和遗传算法对无人潜航器进行单学科优化，对结果进行分析比较得到单学科优化最优算法，并在此基础上讨论协同优化框架下遗传算法对无人潜航器模型的优化问题。通过迭代优化得到尺寸和质量约束下的性能最优值，并进行物理建模，对优化后的UUV进行仿真分析。[结果]结果表明，协同优化框架下的遗传算法在子系统约束条件下，使UUV质量减小，总体阻力降低了11.17%。[结论]研究成果为UUV总体设计、缩端周期和降低成本等难题的解决奠定了理论基础。
2025年S1期 v.47 812-818页 [查看摘要][在线阅读][下载 2930K] - 吕文祺;刘金榕;刘峰;孙兵;
[目的]为提高蛟龙号载人潜水器升降平台同步控制精度，解决传统比例-积分-微分（PID）控制算法超调量大、响应滞后等问题，开展新型控制算法研究与系统设计。[方法]基于主从同步控制策略，建立包含1个主动缸和3个从动缸的液压系统数学模型，提出融合速度前馈与模糊PID的复合控制算法。通过AMESim构建液压系统多物理场模型，结合MATLAB/Simulink开发二输入三输出的模糊PID控制器，采用7级模糊论域与Mamdani推理规则。设置20 s阶跃响应仿真验证算法性能，与传统PID算法进行位移误差、超调量及稳定性对比分析。[结果]仿真结果表明：模糊PID算法最大超调量仅为6.9%，相较传统PID的23%降低69.1%；系统在2.73 s达到首个峰值（0.988 mm）,5.35 s实现二次收敛（0.931 mm），全程波动幅度小于0.580 mm，响应曲线平滑稳定。同步误差全程控制在1 mm以内，满足≤2 mm的设计指标，且调节时间缩短17.3%。[结论]所提出的速度前馈-模糊PID复合算法显著提升多液压缸同步控制性能，具备超调抑制强、动态响应快等优势，为深海装备多轴液压系统设计提供有效解决方案。研究成果已通过联合仿真验证，可为载人潜水器升降平台及其他重型液压设备的精密同步控制提供技术参考。
2025年S1期 v.47 819-823页 [查看摘要][在线阅读][下载 1656K] - 杨弃;管睿;汪杰;李维嘉;
[目的]针对某型AUV浮力调节系统希望达到更低能耗、更小振动指标的需求，开展了低能耗、低振动浮力调节系统的设计及试验验证工作。[方法]通过采用负载自适应的容积控制方式、伺服电机转速与电液比例阀开度的协同控制技术，以及驱动油进、回油流量相等的液驱海水缸装置，从机理上实现了浮力调节系统能耗和振动指标的降低。[结果]试验系统的试验结果验证了设备配置及控制策略的正确性。[结论]研究成果可为新型浮力调节系统的工程应用提供技术支撑。
2025年S1期 v.47 824-827页 [查看摘要][在线阅读][下载 1609K] - 王体涛;田立群;仝哲;
[目的]为实现水下管道的减振降噪，[方法]对布拉格散射型和局域共振型声子晶体管道建立水下振动数学模型，采用传递矩阵法求解无限周期水下声子晶体管道的能带结构，并与空气中的结果进行对比，得出流固耦合作用对带隙特性的影响。使用有限元法对水下有限周期声子晶体管道进行谐响应分析，研究流固耦合对有限周期声子晶体管道动力特性的影响。[结果]结果表明：流固耦合作用会对声子晶体管道能带结构产生显著影响，会使带隙宽度与中心频率产生不同程度的下降；无限周期条件下水下声子晶体管道带隙频率范围的理论结果与有限周期结构的衰减域频率范围吻合良好，误差均在6%范围之内；当激励信号的频率落在通带范围内时，弯曲波可以正常传播通过声子晶体管道。由于激励信号的频率选在共振峰附近，受到共振的影响，输出端的振动幅度相较于激励端显著增强。当激励信号的频率落在带隙范围内时，激励点附近振动幅度最大，沿着声子晶体管道传播过程中振幅逐渐减小与之对应，声压强度在激励点附近最强，沿着声子晶体管道轴线方向逐渐衰减。[结论]研究成果可为海洋立管和海底管道的减振降噪提供一定参考。
2025年S1期 v.47 828-834页 [查看摘要][在线阅读][下载 1771K] - 张磊;姜贞强;周胡;陆艳艳;武宁;李东明;
[目的]为解决海缆监测过程中布里渊光时域分析（BOTDA）监测系统由于温度和应变的交叉敏感性使得海缆监测系统无法同时解调温度和应变信息这一问题，[方法]基于目前现有海缆监测系统，提出基于BOTDA监测系统，增加使用拉曼光时域反射（ROTDR）设备进行温度测量，再通过复核方法进行温度和应变的物理分离。[结果]试验室温度应变测量结果表明，基于该方法可以实现温度和应变分离，[结论]在长距离海缆监测过程中实现温度应变分离提供一定的使用价值。
2025年S1期 v.47 835-839页 [查看摘要][在线阅读][下载 1783K] - 赵勇;孙鑫;冯勤;王庆;
[目的]海底CO_2管线是实现海域碳封存的重要输送手段，对其的实时泄漏监测及预警一直是个难点。[方法]应用先进的光声技术建立一套CO_2海底管线实时泄漏监测系统，同时提出以泄漏信号功率谱曲线覆盖面积积分值（泄漏能量值）为判据的“能量法”，通过比较泄漏前后能量差值与临界能量指标，建立泄漏判断准则。[结果]现场试验结果表明：该监测系统可准确检测110 m外、1 mm孔径的CO_2泄漏，泄漏信号的“能量差”ΔS在3 000 Hz～8 000 Hz滤波段达到泄漏前“能量”的7.84%～48.25%，能够对泄漏信号做出有效识别。[结论]研究结果对提高光声技术在长距离海底管道泄漏监测领域的应用具有重要的指导意义，为海域碳封存项目的实施提供了必要的实时监测系统，同时也为海底CO_2泄漏安全评估提供了新方法。
2025年S1期 v.47 840-849页 [查看摘要][在线阅读][下载 1974K] - 张坤鹏;闵烨;黄佳;蔡英鹏;马宇轩;罗国滔;
[目的]为探究重力锚在礁灰岩地质条件下的承载特性，[方法]采用ABAQUS有限元分析软件基于礁灰岩的力学特性，对传统重力锚和带裙板重力锚的承载特性进行数值模拟分析。[结果]结果表明，带裙板重力锚在所有摩擦因数工况下均表现出优于传统重力锚的承载性能，尤其是在摩擦因数较低时，裙板设计显著提高了承载力。但随着摩擦因数的增大，带裙板的设计优化效果逐渐减弱。所以在高锚岩摩擦因数下，是否增加裙板对重力锚的承载能力影响不大。[结论]研究结果为礁灰岩地质条件下重力锚基础的设计提供了理论依据。
2025年S1期 v.47 850-858页 [查看摘要][在线阅读][下载 3768K] - 李傲挺;朱晓清;顾蓓;邹吉玉;
[目的]为了评估在操作（重力）荷载和环境（波浪和海流）荷载作用下的管沟稳定性，同时评估如果发生滑坡，是否会对并行管道产生影响。[方法]采用二维弹塑性有限元法结合强度折减技术对海底边坡进行稳定性分析。用理论公式计算波浪诱导压力和海流诱导压力，并以此作为上边界，通过有限元程序ABAQUS进行分析，得到波流作用下的边坡安全系数以及滑坡影响范围。[结果]结果表明，波流作用下边坡安全系数更小，且水深越浅安全系数更小；波流作用下边坡滑坡范围更大，但不影响并行管道。[结论]研究成果可为海底边坡稳定性提供参考。
2025年S1期 v.47 859-862页 [查看摘要][在线阅读][下载 1925K] 下载本期数据