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船用大功率质子交换膜燃料电池动态耦合特性分析与多约束优化
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作者 范立云 徐魁 +3 位作者 孙进伟 梁雨亭 陈晨 沈崇崇 《船舶工程》 北大核心 2026年第1期99-110,共12页
[目的]质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统在可变负载下的性能退化是制约其应用可靠性与经济性的关键瓶颈,而传统电气模型难以揭示多物理场动态交互机制,为解决该问题,[方法]提出一种基于阳极引射器循环的船用大功率PEMFC系统结构,并构建系... [目的]质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统在可变负载下的性能退化是制约其应用可靠性与经济性的关键瓶颈,而传统电气模型难以揭示多物理场动态交互机制,为解决该问题,[方法]提出一种基于阳极引射器循环的船用大功率PEMFC系统结构,并构建系统“热-电-气-液”多物理场动力学模型,开展考虑热动力性与经济性的动态耦合特性分析。借助基于Spearman相关系数的相关性分析工具对不同运行参数下的系统性能指标的响应趋势进行探索。针对系统多约束优化难题,提出一种基于人工神经网络与多目标灰狼优化算法的多约束优化框架,以获取PEMFC系统的最佳运行参数与最佳综合性能。[结果]研究结果表明:最佳操作点下的PEMFC系统净功率提高2.71%,且运营成本降低12.21%。[结论]研究结果可为船用大功率PEMFC系统的热动力性-经济性协同设计提供一定参考。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 耦合特性 多约束优化
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多液柱调谐阻尼器对浮式风机基础运动的抑制效果
2
作者 陈淑玲 韩长志 +2 位作者 李国明 崔福音 YAN Shiqiang 《船舶工程》 北大核心 2026年第1期23-30,共8页
[目的]为研究半潜浮式风机平台俯仰运动对平台的疲劳载荷和气动性能的影响,并探讨多液柱调谐阻尼器(TLMCD)对平台运动的抑制效果,[方法]以OC4 DeepCWind半潜浮式平台为例,开展TLMCD对浮式风机平台运动的抑制作用研究。基于该平台的结构... [目的]为研究半潜浮式风机平台俯仰运动对平台的疲劳载荷和气动性能的影响,并探讨多液柱调谐阻尼器(TLMCD)对平台运动的抑制效果,[方法]以OC4 DeepCWind半潜浮式平台为例,开展TLMCD对浮式风机平台运动的抑制作用研究。基于该平台的结构和系泊特点设计3种不同规格的TLMCD,并利用聚焦波模型模拟真实海况中的波浪载荷,在保持原缆索系泊方式不变的情况下,分析TLMCD的调谐频率及其对平台运动响应的影响。[结果]结果表明:TLMCD对平台纵摇运动有显著的抑制效果,尤其是在平台固有频率、波浪谱峰频率和TLMCD调谐频率三者吻合条件下,调谐效率最佳。[结论]研究成果可为半潜浮式平台的运动控制设计和优化提供一定参考。 展开更多
关键词 多液柱调谐阻尼器(TLMCD) 运动抑制 浮式风机
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燃料电池船舶自适应等效氢耗最小能量管理策略
3
作者 朱子文 张慕元 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第4期70-75,共6页
针对等效氢消耗最小策略(Equivalent Consumption Minimization Strategy,ECMS)依赖经验设定等效因子而无法保障燃料电池船舶航行的经济性问题,本文提出一种自适应等效氢消耗最小策略(Adaptive-Equivalent Consumption Minimization Str... 针对等效氢消耗最小策略(Equivalent Consumption Minimization Strategy,ECMS)依赖经验设定等效因子而无法保障燃料电池船舶航行的经济性问题,本文提出一种自适应等效氢消耗最小策略(Adaptive-Equivalent Consumption Minimization Strategy,A-ECMS)。首先,明确燃料电池、锂电池以及超级电容组成的混合电力推进系统;其次,根据船舶全航程的工况,引入基于小波变换的动态规划(Dynamic Programming,DP)算法求解全局离线最优解,并作为训练样本集,通过自适应神经模糊推理系统实现对等效因子的优化,从而改善航行经济性。最后,全航程的仿真结果表明,相比于ECMS,A-ECMS氢气消耗量下降了12.87%,且起止时刻的锂电池电荷状态(State of Charge,SOC)变化仅为0.99%,其SOC变化趋势与DP算法相对一致。这说明选用A-ECMS将有益于减小系统的氢消耗量。 展开更多
关键词 燃料电池 能量管理策略 氢消耗量
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一种新型船舶分段建造肋板拉入工装及施工方法
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作者 陈浩 蒋金刚 +2 位作者 胡军臣 宋陶陶 耿协伟 《船舶标准化工程师》 2026年第1期44-47,56,共5页
为了彻底解决传统肋板拉入法实施过程中存在拉入操作难度极大、行车占用时长过长以及对前道工序精度要求高等诸多难题,创新性提出一种新型船舶分段建造肋板拉入工装及施工方法,研制一套操作便捷且高效的新型肋板拉入工装并应用于某铝合... 为了彻底解决传统肋板拉入法实施过程中存在拉入操作难度极大、行车占用时长过长以及对前道工序精度要求高等诸多难题,创新性提出一种新型船舶分段建造肋板拉入工装及施工方法,研制一套操作便捷且高效的新型肋板拉入工装并应用于某铝合金材质分段建造。该新型肋板拉入工装及施工方法的成功实施,不仅极大提升了装配效率、降低了行车占用率,有效提升了肋板拉入实施效率,而且减少了复杂补板焊缝的焊接物量及焊接工作,从而大幅降低工人劳动强度。 展开更多
关键词 肋板 纵骨 拉入法 滑轮组 保距装置
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数字化转型对船舶制造企业绩效的影响评估
5
作者 李婉辰 葛世伦 +3 位作者 张美书 孟德鑫 贾昱 李正华 《船舶工程》 北大核心 2026年第3期133-141,151,共10页
[目的]为量化分析数字化转型对船舶制造企业绩效的提升效果,掌握其内在作用机制,[方法]基于其2011—2023年的数字化转型水平数据,综合运用主成分分析与回归模型开展数字化转型对企业绩效的影响评估。[结果]研究发现:企业数字化转型水平... [目的]为量化分析数字化转型对船舶制造企业绩效的提升效果,掌握其内在作用机制,[方法]基于其2011—2023年的数字化转型水平数据,综合运用主成分分析与回归模型开展数字化转型对企业绩效的影响评估。[结果]研究发现:企业数字化转型水平每提升1个标准化单位,企业的总产值增长30.4%,设计、制造、管理和供应链等4个应用系统的数字化转型水平的综合贡献相对均衡。研究表明:数字化转型是船舶制造业发展的必经之路,成功实现数字化转型的关键是实现设计、采购、制造和管理等环节的数据共享,而实现数据共享的关键是构建企业的数据标准体系以及用于描述企业行为、特征、状态和绩效的企业数据模型。[结论]提出的基于核心系统应用深度的数字化转型水平综合测度方法可供制造企业的转型成效评估和资源优化配置参考。 展开更多
关键词 数字化转型 船舶制造业 生产效率 影响评估
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非线性横摇能量采集器能量捕获特性分析
6
作者 张乐乐 李芷青 +3 位作者 白连泉 冯肖杰 刘辉 周波 《船舶工程》 北大核心 2026年第2期168-177,共10页
[目的]为解决船舶在风浪作用下因横摇运动蕴含大量未利用机械能的问题,[方法]提出一种基于双稳态机制的波浪能发电系统,旨在通过非线性动力学特性提升能量捕获效率。通过建立船舶横摇激励下双稳态系统的耦合动力学模型,结合龙格-库塔法... [目的]为解决船舶在风浪作用下因横摇运动蕴含大量未利用机械能的问题,[方法]提出一种基于双稳态机制的波浪能发电系统,旨在通过非线性动力学特性提升能量捕获效率。通过建立船舶横摇激励下双稳态系统的耦合动力学模型,结合龙格-库塔法数值求解,分析系统的非线性振动响应与能量转换机制,并探究不同弹簧刚度K和系统阻尼系数C组合对装置能量捕获效果的影响,[结果]结果显示,在考虑几何约束的前提下,当K=250 N/m和C=50 N/(m/s)时,装置平均功率最大为8.38 W。[结论]研究成果为海洋装备自供电技术提供了理论支撑与设计依据,对推动波浪能高效利用具有重要工程价值。 展开更多
关键词 双稳态系统 船舶横摇 非线性振动 能量捕获 参数优化
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典型环肋壳圈结构点云对象智能识别与测量
7
作者 韩玉超 彭飞 王中 《船舶工程》 北大核心 2026年第3期142-151,共10页
[目的]针对传统随机采样一致性(RANSAC)算法在圆柱分割中的不足,结合结构特征和统计方法,提出一种环肋壳圈点云的分割方法。[方法]利用模型表面积特征估计局内点比例,提高初始参数的精确度;加入主方向和半径限制,提高圆柱识别的准确性... [目的]针对传统随机采样一致性(RANSAC)算法在圆柱分割中的不足,结合结构特征和统计方法,提出一种环肋壳圈点云的分割方法。[方法]利用模型表面积特征估计局内点比例,提高初始参数的精确度;加入主方向和半径限制,提高圆柱识别的准确性并减少迭代次数;使用基于加权函数的修正方法抑制局外点干扰,使圆柱拟合更逼近真值;通过DBSCAN算法对环肋点云聚类,并利用改进的RANSAC算法识别环肋构件的局部特征,实现构件尺寸的精确测量。[结果]试验结果表明:所提方法有效解决环肋壳圈各部分构件的智能识别与尺寸测量问题,显著提高柱段及环肋的识别速度和精度。柱段分割的精确率、召回率和整体精度分别达到96.9%、99.5%和96.4%,计算速度提高约4.6倍;环肋构件尺寸测量误差在0.2%以内。[结论]所提方法与传统方法相比,其点云的分割精确度和计算效率均具有显著优势。 展开更多
关键词 精度造船 激光雷达 点云分割 随机采样一致性 圆柱检测
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附加控制杆的圆柱体尾流控制实验
8
作者 张大勇 易文欣 +2 位作者 任煜昕 陆丛红 周波 《船海工程》 北大核心 2026年第2期45-52,共8页
为了在亚临界雷诺数下,对附加控制杆的主圆柱的尾流控制效果进行定量统计与分析。在基于主圆柱直径的雷诺数下,选用直径比为d/D=0.25的控制杆,以三分量力学压电式传感器测量主圆柱的受力,并通过粒子图像速度测量技术(PIV)计算瞬时速度... 为了在亚临界雷诺数下,对附加控制杆的主圆柱的尾流控制效果进行定量统计与分析。在基于主圆柱直径的雷诺数下,选用直径比为d/D=0.25的控制杆,以三分量力学压电式传感器测量主圆柱的受力,并通过粒子图像速度测量技术(PIV)计算瞬时速度场来研究控制杆对主圆柱尾流控制的影响。结果表明,控制杆会改善主圆柱周围的流场特性,降低涡脱频率且驱使漩涡脱落点向尾端移动,主圆柱附近流场的对称性明显提高,两侧压差减小从而减小主圆柱上的升力。随着控制杆数量的增加,对主圆柱的升力抑制作用越明显,升力抑制作用也随着间隙比的增加而效果更好,最后改变控制杆的布局,发现在22.5°布局时,升力最大。 展开更多
关键词 尾流控制 控制杆 圆柱绕流 升力抑制 PIV
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船舶导航控制研究现状及发展趋势
9
作者 张晓锐 刘钊 +2 位作者 刘文 张明阳 黄孝鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第2期108-113,共6页
船舶导航控制是确保船舶航行安全的核心环节。为深入了解船舶导航控制的研究现状及发展趋势,本研究通过检索中国知网与Web of Science核心数据库中2014-2024年间的相关文献,结合文献计量学分析方法和CiteSpace、VOSviewer等工具,构建了... 船舶导航控制是确保船舶航行安全的核心环节。为深入了解船舶导航控制的研究现状及发展趋势,本研究通过检索中国知网与Web of Science核心数据库中2014-2024年间的相关文献,结合文献计量学分析方法和CiteSpace、VOSviewer等工具,构建了船舶导航控制领域的知识图谱。通过分析,本文系统对比了主流路径规划算法与控制器的适用场景及局限性,总结了该领域的研究热点,揭示了当前研究中的主要问题,并展望了未来的研究方向。研究表明,过去10年间,船舶导航控制的研究重点已逐渐从“船舶”与“航向”这一基础主题,转向“控制系统”和“路径跟踪”等更加前沿的技术领域。 展开更多
关键词 智能航运 船舶导航控制 船舶控制 船舶路径规划
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基于特征拼接的船体分段外板快速重构方法
10
作者 张小虎 周宏根 +3 位作者 刘金锋 钱天龙 陈宇 沈阳 《船海工程》 北大核心 2026年第1期134-143,149,共11页
针对现有船体分段外板精度测量过度依赖于全站仪而导致的检测效率低、时效性差等问题,提出基于船体曲板成形点云特征实现船体分段外板的快速重构方法。基于几何属性分析船体分段外板类型,将其分为平板、单曲率板等四大类型;建立各类分... 针对现有船体分段外板精度测量过度依赖于全站仪而导致的检测效率低、时效性差等问题,提出基于船体曲板成形点云特征实现船体分段外板的快速重构方法。基于几何属性分析船体分段外板类型,将其分为平板、单曲率板等四大类型;建立各类分段外板间的相互拼接规则;提出曲板点云边界点法矢的提取方法,创建基于节点插值算法的曲板点云拼接方法;以某散货船的舷侧与船艉分段外板快速重构为例,进行分段外板的拼接实验,结果表明,能够实现分段外板的快速重构,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 曲面拼接 船舶分段 无余量建造 点云模型
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边缘感知增强的船舶设备构件表面缺陷检测方法
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作者 周涛涛 王科健 +2 位作者 孙秉才 高富民 张来斌 《船舶工程》 北大核心 2026年第2期109-118,共10页
[目的]为解决船舶设备构件表面缺陷图像存在的小样本、低对比和弱边缘特征导致的边缘分割精度不足问题,[方法]提出一种边缘感知增强的表面缺陷检测方法。构建基于语义分割和图像重建联合学习的双分支协同网络架构:主分支采用语义分割方... [目的]为解决船舶设备构件表面缺陷图像存在的小样本、低对比和弱边缘特征导致的边缘分割精度不足问题,[方法]提出一种边缘感知增强的表面缺陷检测方法。构建基于语义分割和图像重建联合学习的双分支协同网络架构:主分支采用语义分割方法,聚焦缺陷核心特征的充分提取;辅助分支依据图像重建策略,实现缺陷局部细节的精细化复原。通过跨分支特征连接机制,使用特征残差融合模块进行特征拼接,实现双分支多层次特征的有效互补。设计基于混合监督机制的多约束复合损失函数,强化网络对缺陷边缘区域的关注度。[结果]在滚珠丝杠表面缺陷数据集上的试验结果表明,该方法的表面缺陷分割精度MIoU达到91.10%,边缘分割精度Boundary IoU和Boundary F1-score分别达到40.45%和56.85%,均显著优于PSPNet、UNet和DeepLab V3+等通用模型,在边缘分割性能方面表现尤其突出。[结论]可为船舶设备构件表面缺陷的量化评估(如缺陷面积计算、形态分析)提供高精度的分割结果,为预防性维护决策提供可靠的检测依据。 展开更多
关键词 船舶设备构件 表面缺陷检测 深度学习 语义分割 图像重建 边缘分割
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基于四节点单侧映射逆壳单元的薄壁结构位移场识别
12
作者 黄铭欣 王风翔 +1 位作者 赵振宇 孙良晖 《船舶工程》 北大核心 2026年第2期119-128,共10页
[目的]为解决海工薄壁结构(如海上风机塔筒)在复杂动态载荷下强度评估的需求,以及克服传统逆有限元法(iFEM)依赖结构内外壁同步应变监测的工程限制等问题,[方法]提出一种新型四节点单侧映射逆有限元方法(iFEM_S)。该方法构建于壳单元的... [目的]为解决海工薄壁结构(如海上风机塔筒)在复杂动态载荷下强度评估的需求,以及克服传统逆有限元法(iFEM)依赖结构内外壁同步应变监测的工程限制等问题,[方法]提出一种新型四节点单侧映射逆有限元方法(iFEM_S)。该方法构建于壳单元的单侧泛函分析模型基础之上,仅需获取结构内壁的应变信息,即可实现节点位移场的精确求解。[结果]数值仿真验证表明,相较于传统iFEM,iFEM_S方法显著减少了50%的传感器配置数量,同时提升了位移场重建的精度。为增强该数学模型的鲁棒性,系统分析了9种不同测点布局方案对iFEM_S位移场重构精度及抗干扰性能的影响。[结论]对比结果确定,在单个四节点逆壳单元的左下角布置测点为最优方案。当监测信号的信噪比(SNR)达到20 dB时,采用此优化方案,位移场最大重构误差可控制在1%以内。 展开更多
关键词 薄壁结构 位移场重构 逆有限元法 单面映射 四节点逆壳单元
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面向船舶产品的多视图BOM分层转换算法研究
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作者 侯胤珏 范世东 +2 位作者 龚相合 刘茜茜 江涛 《船海工程》 北大核心 2026年第2期80-86,98,共8页
针对船舶制造行业多专业交叉的特点和由此带来的特殊需求,以及多视图BOM转换算法适应性不足导致的设计与制造脱节问题,设计一种规则驱动的分层式BOM转换算法。分析EBOM、PBOM、MBOM视图差异及转换需求,构建数据映射、资源匹配、冲突消... 针对船舶制造行业多专业交叉的特点和由此带来的特殊需求,以及多视图BOM转换算法适应性不足导致的设计与制造脱节问题,设计一种规则驱动的分层式BOM转换算法。分析EBOM、PBOM、MBOM视图差异及转换需求,构建数据映射、资源匹配、冲突消解的理论支撑体系,设计出“输入、转换、输出”三层架构,依靠多规则库来达成BOM重构和三类冲突消解问题,并开展仿真实验验证。结果表明,该算法具备高效的转换性能、优异的适配性与冲突处理能力,数据完整性得到充分保障,且能快速响应设计变更。该算法可以与PLM、MES系统对接,解决传统设计制造脱节的痛点,为船舶制造全生命周期数字化协同提供技术支持。 展开更多
关键词 船舶制造 多视图BOM 规则驱动 分层转换 冲突消解
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畸形波作用下半潜浮式风机动力响应敏感性分析 被引量:1
14
作者 高祎凡 吕君 +2 位作者 吕娜 何奔 徐普 《船舶工程》 北大核心 2026年第1期31-40,79,共11页
[目的]针对深水半潜浮式风机基础在波浪荷载的作用易产生大幅运动,尤其是在畸形波工况下难以保持稳定的情况,开展畸形波对半潜浮式风机动力响应的影响研究。[方法]基于快速气动弹性仿真工具(FAST)和移动波分析(AQWA)耦合计算方法建立风... [目的]针对深水半潜浮式风机基础在波浪荷载的作用易产生大幅运动,尤其是在畸形波工况下难以保持稳定的情况,开展畸形波对半潜浮式风机动力响应的影响研究。[方法]基于快速气动弹性仿真工具(FAST)和移动波分析(AQWA)耦合计算方法建立风机、平台和系泊耦合计算模型,通过对随机波与极限波进行组合,模拟生成不同的畸形波条件,探究作业水深为200 m的半潜浮式风机在不同波浪参数畸形波作用下的动力响应。[结果]研究结果表明:波初相位、聚焦位置和能量配比系数3个畸形波特征参数对半潜浮式风机、平台运动和系泊张力响应均有较大影响。[结论]研究成果可为深水半潜浮式风机的结构设计和现场安全作业提供一定参考。 展开更多
关键词 半潜浮式风机 畸形波 波浪参数 动力响应
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基于改进MOEA/D的面向多巷道型材自动化立体仓库货位分配优化
15
作者 周佳豪 苌道方 +1 位作者 钱振华 倪汉松 《船舶工程》 北大核心 2026年第1期129-138,共10页
[目的]为解决造船企业多巷道型材自动化立体仓库的货位分配问题,[方法]结合型材物料特性,提出新型编组存储规则,并构建兼顾出入库效率、货架稳定性和货位利用率的多目标优化模型。基于改进的MOEA/D算法,引入权向量自适应调整方法,显著... [目的]为解决造船企业多巷道型材自动化立体仓库的货位分配问题,[方法]结合型材物料特性,提出新型编组存储规则,并构建兼顾出入库效率、货架稳定性和货位利用率的多目标优化模型。基于改进的MOEA/D算法,引入权向量自适应调整方法,显著提升算法的收敛性和解的多样性。[结果]试验结果表明:该算法在求解速度和质量上优于传统MOEA/D、NSGA-Ⅱ和GA算法。[结论]研究成果可有效优化造船企业型材自动化立体库的出入库作业,提高生产效率,为相关仓储管理优化提供参考。 展开更多
关键词 型材物资 多巷道型材立体化仓库 大规模货位分配 进化算法
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船舶抱轴电机轴段强度分析
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作者 邓辉鸿 周瑞平 +2 位作者 潘震宇 殷嘉琦 祁亮 《船舶工程》 北大核心 2026年第2期64-71,118,共9页
[目的]为解决传统轴系强度分析中未考虑抱轴电机转子产生的径向压应力对轴系强度影响的问题,[方法]提出一种结合传统经验计算公式与厚壁圆筒理论的计算方法。选取4种推进工况,以中间轴处的抱轴电机对应的轴段作为计算对象,计算该轴段内... [目的]为解决传统轴系强度分析中未考虑抱轴电机转子产生的径向压应力对轴系强度影响的问题,[方法]提出一种结合传统经验计算公式与厚壁圆筒理论的计算方法。选取4种推进工况,以中间轴处的抱轴电机对应的轴段作为计算对象,计算该轴段内外表面的应力状态,并结合第四强度理论进行强度分析;利用CAE软件,构建轴系梁模型及2号中间轴实体模型,通过子模型功能完成仿真计算。[结果]研究结果表明,传统经验计算公式与厚壁圆筒理论相结合的计算方法,可用于轴系受径向应力时的强度分析,且该局部径向压应力主要影响轴系内表面。[结论]该方法突破了传统轴系强度校核中单一剪切应力主导的局限,为轴系多轴力耦合强度分析提供了新的思路。 展开更多
关键词 抱轴电机 径向压应力 厚壁圆筒理论 强度分析
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基于船厂区域活动数据的碳排放评价模型及光伏减排验证
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作者 汪瞻纬 范世东 +2 位作者 马晶宁 朱雨雷 韩志强 《船舶工程》 北大核心 2026年第1期139-149,共11页
[目的]面对全球气候变化的严峻挑战,船舶修造行业作为高能耗、高排放领域,亟需探索低碳转型路径。[方法]以典型船舶修造企业为研究对象,基于统计分析法,分析企业厂区作业区域的不同能源消耗水平;同时引入生命周期评估方法,构建基于厂区... [目的]面对全球气候变化的严峻挑战,船舶修造行业作为高能耗、高排放领域,亟需探索低碳转型路径。[方法]以典型船舶修造企业为研究对象,基于统计分析法,分析企业厂区作业区域的不同能源消耗水平;同时引入生命周期评估方法,构建基于厂区区域实际活动数据的碳排放评价模型。此外,结合厂区光伏发电系统,探讨光伏发电全生命周期的碳足迹表现。[结果]结果表明:码头区域碳排放最多,亟需重点优化,其次是空压站、场地、车间、船坞、涂装房、船台和预处理。在能源结构方面,碳排放源主要集中在电力,其次是氧气、柴油、二氧化碳、天然气与水,亟需降低对传统电力的依赖。光伏发电能够显著降低碳排放,验证了其作为有效碳减排手段的实际效果。[结论]研究成果可为低碳修造船厂的推进提供一定参考。 展开更多
关键词 船舶修造行业 生命周期评估 碳排放评价模型 光伏发电
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水下低分辨率小目标检测算法分析
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作者 王若男 冯春 +2 位作者 赵政钦 李林鸿 周子钰 《船舶工程》 北大核心 2026年第2期98-108,共11页
[目的]针对水下小目标检测任务受环境复杂、多变以及目标模糊不清、重叠等现象导致检测精度低的问题,[方法]提出了一种基于YOLOv8n改进的水下低分辨率、小目标检测算法。该算法利用多分支并行计算和自适应通道空间注意力机制对主干网络... [目的]针对水下小目标检测任务受环境复杂、多变以及目标模糊不清、重叠等现象导致检测精度低的问题,[方法]提出了一种基于YOLOv8n改进的水下低分辨率、小目标检测算法。该算法利用多分支并行计算和自适应通道空间注意力机制对主干网络C2f中的Bottleneck层进行改进,提出的C2f-PPA模块能够有效增强对水下小目标的学习能力,提升模型对通道和空间信息的特征提取能力。引入兼顾速度和精度的GSConv代替颈部标准卷积核,并采用加权双向特征金字塔结构增强多尺度特征融合能力,同时增加小目标层P2使网络能更充分地捕捉水下低分辨率目标的特征信息。最后,引入Shape-IoU损失函数,优化梯度信息进一步提高模型精度。[结果]研究结果表明,改进后的算法mAP@0.50与mAP@0.500.95∶分别提升了2.7%和2.6%,有效增强了在复杂水下环境中对低分辨率小目标的检测能力,[结论]为水下生物识别领域提供一定参考。 展开更多
关键词 水下目标检测 YOLOv8n PPA 特征金字塔 小目标检测层
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基于CFD的深海轮式ROV水动力分析
19
作者 白传宏 李德威 《船舶工程》 北大核心 2026年第1期168-175,共8页
[目的]为了更好实现对深海资源探测以及生物样品采集,[方法]从遥控水下机器人(ROV)的使用要求与整体结构出发,设计一款可在6000 m深处海洋作业的爬行兼浮游复合式机器人,基于计算流体力学(CFD)的数值计算分析方法对ROV的水动力特性进行... [目的]为了更好实现对深海资源探测以及生物样品采集,[方法]从遥控水下机器人(ROV)的使用要求与整体结构出发,设计一款可在6000 m深处海洋作业的爬行兼浮游复合式机器人,基于计算流体力学(CFD)的数值计算分析方法对ROV的水动力特性进行数值仿真,并基于整体式水动力模型进行水动力参数求解。[结果]结果表明:该ROV满足克服海下水阻力的要求,拟合得到的水动力系数可为ROV整体结构设计的优化、控制系统的设计提供数据支持。[结论]研究结果可为ROV的设计提供一定参考。 展开更多
关键词 遥控水下机器人(ROV) 网格边界条件 水动力分析 计算流体力学(CFD)
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FPSO压载水系统水锤分析及优化
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作者 王军 沈岩 夏晗旭 《船舶工程》 北大核心 2026年第2期72-79,共8页
[目的]为避免船舶压载水系统中水锤现象的产生,以某FPSO载水管路系统为研究对象,[方法]通过AFT Impulse软件搭建压载水系统模型,研究压载和排载工况下的关阀工况和停泵工况下的水锤现象,并根据模拟结果优化压力超标的工况,并提出多种防... [目的]为避免船舶压载水系统中水锤现象的产生,以某FPSO载水管路系统为研究对象,[方法]通过AFT Impulse软件搭建压载水系统模型,研究压载和排载工况下的关阀工况和停泵工况下的水锤现象,并根据模拟结果优化压力超标的工况,并提出多种防护手段。[结果]延长关阀时间14 s~20 s,28 s和36 s可使最大水锤压力降低至少50%,阀门两阶段关闭根据快慢关比例及速度可使最大水锤压力降低至少49%,设置空气罐可使最大水锤压力降低至少53%。[结论]分析结果表明,延长关阀时间,阀门两阶段关闭和设置空气罐对减小水锤压力都有显著作用。 展开更多
关键词 AFT Impulse 管网系统 水锤 管路优化
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