開放課題申請簡介編號1301申請人：高洋洋（浙江大學）課題名稱：基于PIV技術的旋轉立管尾流結構特性研究研究內容包括：本項目擬采用物理模型試驗方法，開展柱體在不同旋轉條件下尾流流場的研究，揭示尾流旋渦脫落形態、旋渦脫落頻率隨旋轉速率變化的規律。試驗過程中主要利用粒子圖像測速(PIV)技術獲得柱體在不同旋轉速率條件下的流場信息，通過對采集到的CCD圖像進行互相關分析，獲得旋轉柱體尾流區域的時均速度矢量、流線拓撲、渦量等值線、無因次雷諾應力等值線及瞬時的速度矢量、渦量等值線等，揭示旋轉柱體尾流旋渦脫落特征隨旋轉速率變化的規律。

(1)本項目基于引起海洋立管渦激振動的最主要因素-尾流區旋渦脫落角度出發，利用粒子圖像測速（PIV）技術開展柱體在不同旋轉條件下如何抑制渦激振動的試驗研究，揭示柱體旋轉過程中的尾流形態、旋渦脫落頻率隨旋轉速率變化的規律；(2)從可視化的角度分析柱體旋轉過程中與流體相互耦合作用中的強非線性問題，揭示抑制渦激振動響應特性的作用機理。開放課題申請簡介編號1301開放課題申請簡介編號1302申請人：張開升（中國海洋大學工程學院）課題名稱：基于鯊魚鰭的水平軸潮流能水輪機仿生葉片及其性能研究研究內容包括：

根據海洋潮流的規律性強、能流密度大等特點，針對上述研究目標，研究內容包括下述各點。（1）基于仿形法的仿生水平軸潮流能水輪機的水動力性能研究。（2）基于BEM的仿生水平軸潮流能水輪機的水動力性能研究。（3）水平軸水輪機葉片仿生機理的研究。（4）仿生葉片水輪機的模型實驗。開放課題申請簡介編號1302開放課題申請簡介編號1303申請人：楊瓊方（海軍工程大學動力工程學院）課題名稱：潛艇推進用吊艙式泵噴參數化設計及聲指紋抑制技術研究內容包括：

本課題的最終目標是實現潛艇推進用的吊艙式泵噴參數化設計，預報其水動力和輻射噪聲性能、總結出抑制其低頻線譜指紋特征的設計措施，設計出一型低噪聲吊艙式泵噴，制作樣機并進行試驗測量分析。將研究內容分解為以下四個方面：（1）吊艙式泵噴設計選型和參數化設計（2）吊艙式泵噴敞水性能、空化性能和輻射噪聲性能的數值預報（3）吊艙式泵噴幾何設計參數對輻射噪聲性能的影響分析及聲指紋抑制措施（4）吊艙式泵噴輻射噪聲性能的試驗測量開放課題申請簡介編號1303開放課題申請簡介編號1304申請人：張洪生（上海海事大學）課題名稱：波流相互作用的數值及試驗研究研究內容包括：（1）基于Boussinesq型方程，研制考慮底摩阻能量耗散項、體現水位變化的、非線性的波流相互作用的二維數值模型。（2）輸入不同組合的定常水流和規則波或長波和短波，對同向和逆向的波流相互作用進行系統的物理模型實驗。（3）選擇不同組合的入射波和定常水流或長波（可視為水流），利用基于Boussinesq型方程所建立的數值模型進行波流共存時的數值模擬。（4）將波流共存時的流速場和水位劈分為對水流的影響和對波浪的影響，以研究相互作用后水流場和波動場的變化及波流之間動力學物理量的交換。開放課題申請簡介編號1304開放課題申請簡介編號1305申請人：禹海濤（同濟大學）課題名稱：外海長隧道多尺度動力分析方法及地震災變機理研究研究內容包括：

項目組擬以外海長隧道結構為研究對象，采用理論分析、數值模擬和材料試驗相結合的研究方法，主要研究外海長隧道多尺度動力分析方法和地震災變機理，具體內容如下（1）考慮海洋地形變化影響的外海長隧道多尺度動力分析方法（2）長隧道結構動力損傷本構模型（3）外海長隧道結構地震響應、損傷機理的理論分析與數值模擬開放課題申請簡介編號1305開放課題申請簡介編號1306申請人：陳遠明（華南理工大學）課題名稱：基于波浪補償的海上風機整體吊裝關鍵技術研究研究內容包括：（1）首先進行雙體船型的耐波性研究，優化船型參數。并以波浪為系統的主要激勵，研究吊裝中的風機和安裝船整個系統的水動力響應，以及風機和安裝船之間的相互耦合作用，分析風機和安裝船之間的動力學模型，研究在波浪補償機構驅動和波浪條件共同作用下，風機能維持穩定的控制條件和控制機理。（2）在研究（1）的基礎上，對波浪運動補償系統的智能控制策略展開研究。考慮到風機質量大，屬于大慣量系統，系統響應速度慢，所以常規控制器容易產生滯后現象，控制效果不太理想；并且風機和安裝船間并非通過剛性構件連接，而是通過鋼索連接，鋼索具有一定彈性，所以鋼索對風機的控制作用具有一定的相位偏差，容易產生振蕩現象，造成最后的補償效果不佳。因此必須結合整個系統的水動力響應及風機和船舶之間的相互耦合作用原理，展開智能控制算法研究。（3）建立風機軟著陸過程的動力學模型，對沖擊過程展開應力分析，以沖擊載荷最小為優化目標進行緩沖機構參數設計。分析緩沖機構開始動作的兩個載荷閥值——設計低值和設計高值對緩沖系統響應速度的影響，并優化其取值來提高系統的跟隨速度。并通過仿真與模型試驗，驗證緩沖定位系統的有效性。開放課題申請簡介編號1306開放課題申請簡介編號1307申請人：嚴心池（江南大學）課題名稱：船舶結構系統基于遺傳算法的可靠性優化設計研究內容包括：課題擬研究船舶結構系統基于可靠性的優化設計方法。將結構參數、彈性模量、結構強度和外載荷等模擬為隨機變量，建立安全余量的顯式方程，給出失效機理，并采用隨機有限元法來進行安全余量的敏度分析，計算結構系統可靠度指標。重點研究基于遺傳算法的船舶結構全局優化方法，采用拉格朗日乘子處理約束條件，建立適應值映射函數，使算法得以應用于結構優化問題中。引入帶“遠親指針”的自適應交叉技術和免疫算子，提高遺傳算法的搜索性能，保證全局收斂。為復雜結構系統以可靠度為約束的總質量優化問題建立力學模型，尋找系統可靠性分析的計算方法，并進行結構優化理論研究。開放課題申請簡介編號1307開放課題申請簡介編號1308申請人：唐軍（大連理工大學）課題名稱：植被水域非線性長波傳播的數值模擬研究研究內容包括：（1）分析植被影響下非線性長波的水體結構及基本傳播特征；分析植被引起的波浪應力及其相關參數與植被沒水深度、特征直徑、分布密度等植被分布特征參數及波浪要素間的理論關系。（2）分析非線性長波在近岸傳播的非線性、色散性變化過程，以適于模擬非線性長波傳播的近岸波浪模型為基礎，考慮植被、地形、岸界、水流等對非線性長波傳播的影響，建立植被水域非線性長波傳播的模擬模型。（3）模擬闡釋植被特征參量、地形等對非線性長波傳播、爬坡、破碎等運動過程的影響機制；分析極端條件下植被水域非線性長波傳播、爬坡、破碎等運動過程對植被分布特征參數、地形、岸界等變化的響應特性，闡釋近岸植被水域非線性長波的傳播機理及其防護機制。 開放課題申請簡介編號1308開放課題申請簡介編號1309申請人：朱紅鈞（西南石油大學）課題名稱：非穩態內流與剪切外流共同作用下海底多相混輸管道渦激振動數值模擬研究研究內容包括：（1）海底管道渦激振動調研（2）建立海底管道渦激振動數值求解方法（3）開展非穩態內流與剪切外流共同作用下海底多相混輸管道渦激振動數值模擬研究（4）提出抑制海底多相混輸管道渦激振動的方法及裝置開放課題申請簡介編號1309開放課題申請簡介編號1310申請人：張火明（中國計量學院）課題名稱：極限海況下繃緊式深海系泊纜的動力響應分析研究內容包括：（1）根據沖擊動力學理論，對系泊平臺浮體-纜繩系統進行耦合分析，給出系統的松弛區域和張緊區域的邊界曲線，并對無量綱的位移比、阻尼比、波高、波浪頻率、預張力、纜繩長度等影響因素進行分析。（2）考慮纜繩內水平張力和位置，推導纜繩的曲率和張力的表達式，建立包含松弛和張緊兩種情況的連續模型，采用應力波理論分析纜繩內水平張力、波數、纜索坐標等參數對纜繩內應力波傳播特性的影響。根據應力波和非線性動力學理論，計算纜繩在松弛-張緊狀態下的運動和張力，分析纜繩的破壞程度。（3）通過模態分析和譜分析法確定深水繃緊式系纜結構的應力響應譜，結合

T-N曲線和疲勞累積損傷理論，以南海某油田的

FPSO為例，將長期海況離散成多個短期海況，根據準靜態分析結果選出負載最大的兩條纜進行全動態的時域計算，得出系纜在各個海況下的張力響應。基于雨流計數法對張力時間歷程提取張力范圍和循環次數，進而計算疲勞損傷。開放課題申請簡介編號1310開放課題申請簡介編號1311申請人：劉虓（華南理工大學）課題名稱：三維不規則排樣算法及其并行化研究研究內容包括：（1）構造算法研究

設計一種新型構造啟發式算法(ConstructiveHeuristic，以下簡稱構造算法)將三維不規則排樣問題轉化為優化問題。構造算法需要模擬零件在容器中的平移、旋轉運動，同時進行碰撞測試，從而達到零件排列緊密的效果。（2）混合算法性能研究

在某些參數（比如零件排樣次序）固定的前提下，構造算法得到排樣效果只是“局部”優化解，還需要研究如何通過某種優化搜索策略尋求“全局”優化解。將構造算法與不同的現代啟發式算法結合，從而得到不同的混和算法。課題將針對國際上通行的“標準化”算例進行大量的三維不規則排樣實驗，并對得到的數據進行科學和細致地分析，尋找混合算法的表現規律。（3）并行排樣算法研究

首先搭建三維不規則排樣的并行計算平臺，然后在該平臺的基礎上展開并行排樣算法研究：對三維不規則排樣算法進行“并行化”改造，提出不同的改造方案，通過實驗驗證并行排樣算法的可行性，找到計算性能的提升率與并機數量、零件數量之間的關系。開放課題申請簡介編號1311開放課題申請簡介編號1312申請人：陳嚴飛（中國石油大學（北京））課題名稱：含腐蝕缺陷深水海底管道壓潰失效機理和安全評價研究內容包括：（1）開展腐蝕管道壓潰小尺寸模型試驗，研究等深度、橢圓和拋物線三種規則形狀腐蝕缺陷對深水管道壓潰失效模式和壓潰荷載的影響規律。（2）建立三種規則形狀腐蝕缺陷深水管道三維非線性有限元仿真模型，探索腐蝕形狀、深度、寬度和長度對深水管道的壓潰失效模式的影響規律，確定影響管道壓潰失效模式的敏感性參數。（3）基于規則形狀腐蝕缺陷深水管道理論計算模型和回歸計算模型，提出工程適用的復雜形狀腐蝕缺陷深水管道壓潰荷載簡化計算方法，并給出安全評價方法的建議。（4）開展軸向相鄰、環向相鄰和復合相鄰三種雙腐蝕缺陷管道壓潰模型試驗，研究雙腐蝕缺陷對深水管道壓潰失效模式和壓潰荷載的影響規律。（5）建立三種雙腐蝕缺陷深水管道非線性有限元仿真模型，探索雙腐蝕缺陷軸向間距和環向間距對深水管道壓潰失效模式的影響規律，確定雙腐蝕缺陷之間不發生相互作用的最小軸向間距和環向間距，提出雙腐蝕缺陷相互作用準則，給出雙腐蝕缺陷深水管道壓潰荷載的回歸計算模型。（6）基于雙腐蝕缺陷深水管道壓潰荷載理論計算模型和回歸計算模型，提出工程適用的復雜群腐蝕缺陷深水管道壓潰荷載簡化計算方法，并給出安全評價方法的建議。開放課題申請簡介編號1312開放課題申請簡介編號1313申請人：陸林軍（上海交通大學）課題名稱：國際航運溫室氣體減排分析及可持續發展對策研究研究內容包括：全球氣候變化受到國際社會的密切關注，溫室氣體排放控制呼聲日益高漲，產生大量溫室氣體的航運業正面臨極大的減排壓力。本文通過對減排潛力的分析，探討了通過降低航行速度、改進船型、稅收及停靠時間等角度研究了降低溫室氣體排放的潛力。（1）通過四個方面量化了國際航運溫室氣體排放潛力并通過函數擬合對它們進行擬合，有助于在實踐中得應用，例如.船舶減速航行實現減排的方法具有較好的成本效益比，對于企業，當從最佳盈利航速以上開始減速航行時，不但可以完成減排目標，同時還會使企業效益更佳。當從最佳盈利航速開始減速航行以實現減排目標時，其成本適中。（2）對國際航運法規政策及我國航運業現狀進行了細致梳理刻畫，明確了溫室氣體減排潛力的可挖掘空間。（3）對溫室氣體減排的社會經濟效益進行了分析，有助于明確共識，推進航運企業將節能減排付諸實施。開放課題申請簡介編號1313開放課題申請簡介編號1314申請人：周香蓮（上海交通大學）課題名稱：考慮液化效應的彈塑性多孔介質海洋土體力學性能演化模型研究研究內容包括：（1）波流聯合作用下彈塑性多孔介質耦合海洋土動力響應

基于水土耦合的多孔介質海洋土動力理論，考慮土體復雜應力狀態，采用雙層流體模型和彈塑性多孔介質模型，利用動態中空扭轉儀、三軸儀，結合多尺度、多場耦合理論及有限元數值模型手段，建立波浪、海流聯合作用下彈塑性多孔介質土計算分析模型，多層次開展海洋土的力學特性和變形、液化、沖刷等問題的研究。（2）建立考慮沖刷效應和海床液化的海洋結構物-海床相互作用的非線性計算模型

針對沖刷、液化等工作環境，建立考慮沖刷效應和海床液化的海洋土—結構物非線性計算模型。采用并行算法和高性能計算平臺，完成多場耦合的復雜理論數值模型計算。重點研究沖刷前后基礎承載力、變形與沉降情況。（3）建立海洋結構物基礎服役期性能評價體系

基于監測信息以及研究內容1~2，考慮海洋環境、海洋土體工程特性，海洋結構物與海床相互作用效應，建立海洋結構物基礎服役期性能評價體系，對服役期性能演化過程進行判斷，揭示其長期性能演化規律開放課題申請簡介編號1314開放課題申請簡介編號1315申請人：陸慧敏（九州工業大學）課題名稱：深海潛水器視覺增強系統及海底生物觀測研究研究內容包括：本課題主要研究深海探測工作過程中，實時圖像顯示技術的研究。（1）分析海底鐵錳礦物及泥沙的成分，利用粒度分析儀，計算各種物質對不同波長的光的散射率和吸收率，確立海底光學成像模型。（2）分析海底極端環境對生物的影響，確立海底光學成像畫質改善模型。（3）利用自主設計的深海光學成像系統“SDIS-01”和以上提出的兩種模型，建立改良型深海光學成像系統“SDIS-02”。

開放課題申請簡介編號1315開放課題申請簡介編號1316申請人：劉昌鳳（大連理工大學）課題名稱：深水系泊浮式結構物大振幅運動的時域非線性水動力研究研究內容包括：(1)對滿足自由水面條件的格林函數以及時域格林函數卷積的計算方法進行研究，提出一種高效準確的數值算法，以提高該方法在波浪與結構物相互作用問題中的模擬效率。(2)應用本項目建立的時域數值模型，對無限及有限水深中各類浮體（半球、圓柱、Wigley船等）的線性及非線性水動力學問題進行研究，并與解析解、頻域解和試驗結果進行對比，分析該方法的準確性、有效性和模擬能力。(3)分別對規則波和不規則波作用下的Spar平臺半和潛式平臺進行研究，分析平臺的波浪力、運動響應、系泊力以及波浪爬高，揭示平臺的波頻響應和大幅慢漂運動。

開放課題申請簡介編號1316開放課題申請簡介編號1317申請人：江召兵（解放軍理工大學）課題名稱：浮基多體系統在波浪作用下的鞭梢效應研究內容包括：（1）理論分析和調研（2）建立動力學模型

利用多體動力學建立浮基多體的動力學模型，利用流體動力學建立風、浪和風浪聯合作用的模型，并把二者相結合，建立耦合動力學模型。（3）數值算法研究

利用現代數值計算方法對耦合動力學數學模型進行求解，在驗證多體系統程序和風浪數值水池正確合理的基礎上，再對耦合數學控制方程進行求解。（4）數值計算和機理分析

數值計算包括超高浮基多體系統自身的振動特性、平均風或脈動風對超高浮基多體系統運動的影響、規則波或不規則波對超高浮基多體系統運動的影響以及風浪聯合作用對超高浮基多體系統運動的影響等。（5）應用基礎分析

根據理論分析和數值計算等研究成果，對海上超高浮基多體系統相關工程建設和使用過程中的鞭梢效應進行預先評估，就如何避免鞭梢效應進行分析，給出優化設計方面的參考建議。

開放課題申請簡介編號1317開放課題申請簡介編號1318申請人：呂超（上海海洋大學）課題名稱：基于葉翼偏角的浪流耦合發電裝置形效分析與試驗研究內容包括：（1）本項目的研究基于前期已有海上試驗樣機（詳見項目工作基礎小節）的改進，分析改進樣機為全尺度葉翼偏角自動可調裝置機構，形成圖紙及加工工藝，進行水槽試驗樣機制造。（2）基于數值仿真模擬與現場水槽試驗相結合的手段方法，研究不同葉翼偏角條件下的機構自啟動性與獲能效率的演變規律的仿真結果。基于制造的葉翼偏角可調樣機模型，借助水槽試驗，研究試驗現場獲得的相關性能參數變化規律，并加以對比、優化。（3）基于形成的演變規律，研究構建發電裝置機構自啟動與獲能效率協調控制機制方法。（4）

通過仿真與水槽試驗，對機構單一波浪作用條件、單一潮流作用下的能效進行測試，研究浪流耦合發電裝置機構的能效捕獲比例測試方法。

開放課題申請簡介編號1318開放課題申請簡介編號1319申請人：郭家虎（安徽理工大學）課題名稱：海上油氣田電力系統的直流組網技術研究研究內容包括：（1）柴油發電機組及直流輸電系統的詳細建模（2）直流電網的控制策略

本課題將對適合于輻射狀的直流MESH網的控制策略進行研究，提出可行的控制策略。

（3）直流供電系統的大范圍穩定性問題

石油鉆井平臺上的大型設備的啟動一般是利用備用發電機組來進行啟動，進行直流組網后，可以取消備用發電機組，但是必須使得直流輸電能在短時間內承受巨大的負荷變化，要求直流輸電系統具備大范圍穩定的特性。本課題將對直流輸電系統的大范圍穩定性進行研究，并提出相關方法來提高直流輸電系統的大范圍穩定性。

（4）海上油氣田直流電網在故障狀態下的響應及控制

海上惡劣的環境，如臺風，腐蝕等可能會對海上油氣田電力網造成傷害，引起故障，而且現在的海上平臺大量使用大功率變頻器，使得平臺電網中的諧波含量逐漸增加，存在安全隱患，影響石油的正常生產。所以本課題將對海上油氣田直流電網可能發生的故障進行分析，研究其應對措施和解決方案。 開放課題申請簡介編號1319開放課題申請簡介編號1320申請人：張吉萍（浙江海洋學院）課題名稱：液貨晃蕩對船舶疲勞性能影響研究研究內容包括：（1）液體晃蕩運動的影響因素研究。通過液艙晃蕩試驗，研究液艙內流體的物理特性(粘性、密度、可壓縮性)、載液深度、液艙形狀以及內部結構形式等因素對液貨晃蕩運動的影響；研究外界激勵（液貨艙的運動，包括橫搖、縱搖、垂蕩等）的頻率和幅度對液貨晃蕩運動的影響。（2）液貨晃蕩對船體水動力性能影響的力學模型研究。通過船模運動試驗，考慮液貨晃蕩各項影響因素建立彈簧-質量力學模型，以此簡化模擬液貨晃蕩對液貨船運動的影響；模擬研究彈簧-質量力學模型以及波浪載荷的共同作用，建立液貨船運動的數學模型；進行考慮液貨晃蕩影響以及不考慮液貨晃蕩影響的液貨船水動力性能的對比研究。（3）考慮液貨晃蕩的液貨船疲勞評估方法研究。基于液貨船考慮波浪載荷以及液貨晃蕩的水動力性能長期分析，確定基于設計波方法的疲勞簡化分析的載荷；將外部水動壓力、液貨晃蕩的內部水動壓力以及與船體運動相關的各項慣性力施加到船體結構中進行疲勞損傷強度評估。開放課題申請簡介編號1320開放課題申請簡介編號1321申請人：余龍（上海交通大學）課題名稱：漂浮式水平軸帶導管海流發電渦輪機翼型優化及系泊特性研究研究內容包括：本研究以一種帶導管漂浮式水平軸海流發電渦輪機的翼型水動力性能優化和定位系統動力特性為對象，建立渦輪機的定常分析模型并優化相關翼型；建立渦輪機系泊系統模型，考慮垂向非均勻來流狀態下渦輪機系泊系統的動力響應，進行相關實驗驗證。開放課題申請簡介編號1321開放課題申請簡介編號1322申請人：桑松（中國海洋大學）課題名稱：

SPAR型浮式風電基礎結構運動穩定性研究及模型實驗分析研究內容包括：（1）建立環境載荷作用下浮式結構橫搖運動方程，采用多尺度法給出方程的近似解。考慮浮式結構橫搖過程中非線性特性，給出最符合深海環境載荷作用下的浮式結構橫搖運動方程；采用多尺度法給出主共振情況下橫搖方程的二階近似解，與采用傳統的數值計算法的輸出結果進行比較，從而驗證該方法的適用性。（2）采用Floquet理論對解的穩定性進行分析，闡述產生混沌和分岔等現象的原因。

深海環境載荷作用下浮式結構的橫搖問題可看成是受環境激勵下非線性系統的穩定性問題，而非線性系統最大的特點就是解的穩定性問題。（3）采用Lyapunov特征指數法對系統的混沌態進行識別，并利用該理論確定系統出現混沌態時外激勵的閥值。

系統發生分岔、跳躍以及混沌等現象是非線性系統最顯著特征，也是深海浮式結構發生橫搖甚至傾覆的最直接原因，一直以來是廣大科技人員關注的焦點問題。開放課題申請簡介編號1322開放課題申請簡介編號1324申請人：尹靜波（上海交通大學）課題名稱：上海國際航運中心服務評價指標體系研究研究內容包括：（1）判斷未來國際航運中心服務體系建設面臨的國內外形勢

本課題將從集疏運體系、航運服務、綜合試驗區等各因素方面設立二級分析指標，并收集各國際航運中心歷史數據，運用因子聚類、因子分析等方法，分析其可改進方向。其次將對各國際航運中心（包括倫敦、紐約、香港、新加坡等）歷史數據，并進行回歸分析，總結各類政策對國家航運經濟的促進作用。通過與中國采取政策的對比分析，對政策實施情況進行客觀評估。（2）梳理借鑒香港、新加坡等東亞航運中心的政策設計經驗

香港、新加坡作為亞洲地區最成功的國際航運中心，除注重硬件基礎設施建設，如集裝箱深水樞紐港建設外，其對港口及航運服務業的政策制度值得借鑒。本課題將全面梳理香港、新加坡在國家航運目標、組織機構設置、監督管理機構等各個方面的政策制度，為上海綜合試驗區政策制定提供參考。（3）提出國際航運發展綜合試驗區新一輪政策突破的思路和對策建議

通過對上海國際航運發展綜合試驗區面臨的國內外形勢、發展需求以及與香港、新加坡、倫敦等國際航運中心的對比分析，本課題計劃從分析結果研究發展綜合試驗區新一輪政策制定需遵循的思路，并提出科學合理的政策建議。開放課題申請簡介編號1324開放課題申請簡介編號1325申請人：金建鋼（上海交通大學）課題名稱：大型集裝箱碼頭堆場空間分配及場橋調度協同優化——建模及算法研究研究內容包括：

本項目的研究內容為大型集裝箱碼頭堆場空間分配及場橋調度協同優化，由以下三個具體研究內容構成：（1）堆場空間分配及場橋調度相互作用機制研究（2）協同優化建模研究（3）算法設計開放課題申請簡介編號1325開放課題申請簡介編號1326申請人：唐國元（華中科技大學）課題名稱：基于控制力矩陀螺的水下航行體運動控制方法研究研究內容包括：

本項目致力于利用CMGs作為執行機構對水下航行體進行姿態控制。具體而言，研究內容主要包括以下幾個方面：（1）CMGs系統的數量、構型以及在水下航行體中的布局研究（2）以CMGs作為執行機構的水下航行體動力學模型及運動特性研究（3）以CMGs作為執行機構的水下航行體控制方法研究（4）CMGs操縱律的研究（5）CMGs伺服系統的分析和設計研究（6）實驗研究開放課題申請簡介編號1326開放課題申請簡介編號1327申請人：宋元斌（上海交通大學）課題名稱：多船多約束條件下集裝箱碼頭岸邊橋式起重機調度優化研究內容包括：

本課題的研究內容主要包括以下5個模塊：（1）岸橋調度約束體系（2）裝船任務的排序生成系統（3）優化模型與求解算法（4）編程（5）案例研究開放課題申請簡介編號1327開放課題申請簡介編號1328申請人：谷家揚（江蘇科技大學）課題名稱：深水多立柱FDPSO非線性渦激特性及運動穩定性機理研究研究內容包括：

開展多立柱FDPSO渦激運動相關研究，特別計及其獨特的新型升沉補償系統（SRV或TLD）對FDPSO渦激運動的耦合作用。建立外部海洋環境、平臺主體結構、升沉補償系統及自身動力特性等多因素下深水多立柱FDPSO渦激運動特性的定量描述及預報模型。

提出在深水實驗室中進行多立柱FDPSO渦激運動試驗研究，充分考慮到系泊系統、立管渦激振動等對平臺主體渦激運動的影響，突破現有渦激運動相關試驗研究多在拖曳水池中簡化進行的局限。開放課題申請簡介編號1328開放課題申請簡介編號1329申請人：劉貴杰（中國海洋大學）課題名稱：魚類測線機理及其在AUV導航中的應用研究研究內容包括：

人工側線傳感已獲得更多的關注。本項目的目標是使仿生AUV裝備流量傳感的能力，以補充聲吶和視覺的傳統方式。利用項目組正在研究的一個綜合信號處理框架，側線信號來指導仿生AUV的水下運動。其中海洋環境流體力學建模是本項目中的一個重要部分，由于我校科研團隊多年來一直從事這方面的研究，已形成了較為成熟的理論和方法，已有成熟的研究成果可以直接應用到本項目。因此，該部分就不再作為本項目的主要內容加以研究。項目的主要研究內容主要集中在以下四個部分：魚體側線系統工作機理研究側線管內外流體動態數值模擬分析流感傳感器的設計研究

識別方法研究開放課題申請簡介編號1329開放課題申請簡介編號1330申請人：陳陽（常州大學）課題名稱：水下移動平臺水聲OFDM通信技術研究研究內容包括：

本項目旨在研究服務于水下移動平臺的高速率水聲移動通信技術。項目在探索水聲OFDM移動通信中存在的基礎問題和技術難點的基礎上，提出在水聲OFDM通信體制中，采用同步導頻復用技術，利用OFDM導頻實現幀信號的時間同步和多普勒的粗同步，提高通信的帶寬效率。在多普勒粗同步的基礎上，發展空子載波內插高精度多普勒估計技術，實現水聲寬帶信號非一致多普勒頻偏的高精度估計。旨在為發展高速水聲移動通信技術奠定基礎，為水下移動平臺語音、視頻等通新應用需求提供必要水聲通信技術支持。開放課題申請簡介編號1330開放課題申請簡介編號1332申請人：龐福振（哈爾濱工程大學）課題名稱：船舶及海洋工程結構振動噪聲時頻綜合預報方法研究研究內容包括：

本研究擬將波動分析方法引入船舶及海洋工程結構中低頻段振動噪聲預報領域，并對收斂時間及求解效率進行控制；結合振動噪聲頻域分析方法及模型驗證試驗，提出船舶及海洋工程結構中低頻線譜振動噪聲分析的時頻綜合預報法，從而實現船舶及海洋工程結構中低頻段線譜振動噪聲的快速、準確預報，解決船舶及海洋工程結構頻帶振動噪聲預報存在的預報精度與求解效率問題，為船舶及海洋工程結構中低頻段線譜振動噪聲預報評估及定量聲學設計提供依據。主要研究包括：1)船舶及海洋工程結構振動噪聲時域激勵載荷分析技術2)船舶及海洋工程結構振動噪聲時頻綜合預報模型簡化方法3)船舶及海洋工程結構振動噪聲時頻綜合預報方法4)船舶及海洋工程結構振動噪聲時頻綜合預報法驗證試驗開放課題申請簡介編號1332開放課題申請簡介編號1331申請人：孫玉山（哈爾濱工程大學）課題名稱：基于自抗擾的欠驅動AUV軌跡跟蹤控制方法研究研究內容包括：

欠驅動AUV的運動控制的突出特點是水下環境及其控制的欠驅動特性。AUV易受外界環境擾動影響，在水水下運動時受海流、渦旋等影響載體搖蕩較大；在某些自由度上無法實現直接運動控制，其運動控制存在自由度耦合現象，屬于欠驅動控制；AUV航行速度較水面船舶、魚雷慢很多，低速航行時，舵力小，更難于操縱控制，并且存在控制輸入飽和現象和運動狀態約束。因此本項目重點研究智能水下機器人的欠驅動、系統內部動態不確定性和外部干擾、控制輸入飽和、運動狀態約束條件特性下等控制問題，利用自抗擾控制優點結合欠驅動AUV運動控制特性，開展基于自抗擾的欠驅動AUV軌跡跟蹤控制方法研究。開放課題申請簡介編號1331開放課題申請簡介編號1332申請人：龐福振（哈爾濱工程大學）課題名稱：船舶及海洋工程結構振動噪聲時頻綜合預報方法研究研究內容包括：

本研究擬將波動分析方法引入船舶及海洋工程結構中低頻段振動噪聲預報領域，并對收斂時間及求解效率進行控制；結合振動噪聲頻域分析方法及模型驗證試驗，提出船舶及海洋工程結構中低頻線譜振動噪聲分析的時頻綜合預報法，從而實現船舶及海洋工程結構中低頻段線譜振動噪聲的快速、準確預報，解決船舶及海洋工程結構頻帶振動噪聲預報存在的預報精度與求解效率問題，為船舶及海洋工程結構中低頻段線譜振動噪聲預報評估及定量聲學設計提供依據。主要研究包括：1)船舶及海洋工程結構振動噪聲時域激勵載荷分析技術2)船舶及海洋工程結構振動噪聲時頻綜合預報模型簡化方法3)船舶及海洋工程結構振動噪聲時頻綜合預報方法4)船舶及海洋工程結構振動噪聲時頻綜合預報法驗證試驗開放課題申請簡介編號1332開放課題申請簡介編號1333申請人：王詩平（哈爾濱工程大學）課題名稱：水中結構在瞬態沖擊載荷作用下流固耦合特性研究研究內容包括： 1）目標結構強度在氣泡動彎矩及高速射流作用下毀傷效應研究氣泡運動形成氣泡動彎矩的規律研究；目標結構總強度在氣泡動彎矩作用下的毀傷效應研究；氣泡坍塌形成定向高速射流的寬度、速度及載荷規律研究；局部結構在高速射流作用下的毀傷效應研究。2）戰斗部裝藥形狀、種類及海洋環境對結構毀傷效應影響研究現有裝藥形狀對結構毀傷效應影響研究；現有裝藥種類對結構毀傷效應影響研究；海洋環境反射沖擊波對結構毀傷效應影響研究。3）水中結構在氣泡瞬態載荷作用下毀傷快速計算方法研究水中結構在瞬態載荷作用下的毀傷規律參數工程化研究；水中結構在瞬態載荷作用下的毀傷計算方法研究；水中結構在瞬態載荷作用下的毀傷規律研究。開放課題申請簡介編號1333開放課題申請簡介編號1334申請人：許國冬（哈爾濱工程大學）課題名稱：聯軸往復式風能、海流能換能裝置的流體動力學研究研究內容包括：課題確立聯軸往復式風能、海流能轉換裝置的流體動力學研究的課題，將研究往復式翼型在勻速來流中大幅垂向運動與轉動的流體動力學性能，建立三維機翼的非定常運動力學模型，分析不同運動參數的能量采集效率。機翼在垂直方向做周期性上下運動，同時機翼繞翼身中弦線上的某一點（通常是前端三分之一處）做旋轉運動。以機翼的轉動中心為參考,機翼垂向運動的相對速度與來流速度形成合速度，其與機翼弦向的夾角可定義為有效攻角

，如圖1所示。來流與機翼夾角為

，考慮機翼自身的垂向運動

，來流與機翼的有效攻角變為

。當機翼向上運動時，機翼受到來流向上的動升力；當機翼向下運動時，機翼與來流的有效攻角反向，將產生向下的推力。如此往復的機翼可與桿件相連，通過曲軸結構將往復式運動轉換為轉動運動，進而可以推動電機發電。為保證機構運動的穩定性與可持續性，采用三個以上的葉片，可設計為風能、海流能換能裝置。課題將圍繞相應的流體動力學問題展開以下幾個方面內容與目標的研究。

a)建立三維機翼的非定常運動力學模型，采用勢流理論與邊界元法，推導合適的非定常庫塔條件，開發非線性下泄渦模型，計算無粘性流場中翼型的流體力學特性；結合摩擦力計算的經驗公式，對水動力進行摩擦阻力修正，完成大幅運動振動翼的力學建模與程序開發。b)給定來流速度，研究振動頻率、振幅、有效攻角、平動轉動相位差等參數對的能量采集效率的影響，研究包含高倍頻運動的平動或轉動運動的運動模式對能量采集的影響，優選適合的運動參數。c)考察各個不同葉片間的流場干擾對能量采集效率的影響，研究自由面效應、壁面效應對總體裝置的能量采集效率的影響。給出一些指導性建議，避免實際設計與安裝過程中可能出現的不良影響。開放課題申請簡介編號1334開放課題申請簡介編號1335申請人：盛明偉（哈爾濱工程大學）課題名稱：深海水下弱匹配條件下圖像特征提取方法研究研究內容包括：（1）建立圖像尺度空間，在尺度空間內改進基于模板的角點提取算法進行快速角點檢測，以形成新的特征點的描述子，通過與SURF等特征提取方法進行對比分析，提高所研究算法的速度和適用性；（2）進行水池激光與微光下水下目標物的圖像采集實驗，對適用于水下圖像增強的預處理的圖像增強算法進行研究，并驗證（1）所提的基于改進模板角點提取算法，改進和修正相應的算法；（3）通過循環水槽造波模擬海流擾動作用，利用微光攝像機采集水下圖像，進行弱匹配條件下圖像特征提取方法的對比實驗，增強圖像的可匹配性。開放課題申請簡介編號1335開放課題申請簡介編號1336申請人：王超（哈爾濱工程大學）課題名稱：船舶對轉槳實效適伴流設計方法研究主要研究目標如下：（1）基于實驗結果及數值模擬結果比較，建立一套船槳干擾流場（表現速度場）的精確模擬方法。（2）通過本課題的研究，最終形成一套基于粘流及勢流耦合方式的船舶實效伴流預報方法。（3）通過本課題的研究，形成一套完善的對轉槳實效適伴流理論設計方法。研究內容包括：（1）船后伴流場獲取方法研究（2）螺旋槳非定常誘導速度場的預報方法研究（3）螺旋槳準定常水動力性能的預報方法研究（4）對轉槳實效適伴流設計方法研究開放課題申請簡介編號1336開放課題申請簡介編號1337申請人：孫士麗（哈爾濱工程大學）課題名稱：波浪環境中非軸對稱體落水砰擊的力學特征研究研究內容包括：（1）對于在波浪中的結構入水問題，描述波浪的物理量（如波高、波幅、入射勢等）無法直接轉化到該拉伸坐標系中。因此對該問題來說，網格布置及數據傳遞等又成為了一個亟待解決的問題。為此，本項目根據波浪中結構入水的特點，開發可適用于波浪中結構入水的拓展坐標系，由于波浪的某些物理參數無法直接轉換到拓展坐標系中，本項目將與波浪相關的部分參數以及與物體運動相關的物理量轉換到拓展坐標系中，即采用局部轉換的方法來解決該問題。（2）采用改進的歐拉方法更新自由液面。Sun&Wu(2013b)中提出了一種改進的歐拉方法成功解決了非軸對稱體進入靜水中的砰擊問題，但該方法是在物理模型具有相似解的前提下提出的，主要是克服自由液面復雜三維變形給時域計算帶來的累計誤差。顯然結構在波浪中入水存在這種累計誤差問題，但并不存在相似解。因此本項目在Sun&Wu(2013b)提出的改進歐拉方法的基礎上，結合波浪中結構入水的特點，開發應用范圍更廣的歐拉方法更新自由液面的位置及速度勢，這也是本項目可以順利進行的關鍵。開放課題申請簡介編號1337開放課題申請簡介編號1338申請人：倪寶玉（哈爾濱工程大學）課題名稱：超近邊界處氣泡破裂及射流載荷特性研究研究內容包括：1）超近壁面處氣泡的坍塌射流數值模擬2）超近自由面處氣泡的上浮破裂數值模擬3）超近邊界處氣泡運動物理實驗研究主要的創新點總結如下：1）在數值上研究了距離參數λ≤0.5的超近邊界處氣泡的動態演化，提出了“水膜消除技術”和“接觸射流切割技術”等數值手段，數值模型通過自主設計實驗所驗證；2）研究了超近壁面氣泡射流載荷，提出“非接觸射流”和“接觸射流”不同射流模式，并給出了二者的分界值。開放課題申請簡介編號1338開放課題申請簡介編號1339申請人：王卓（哈爾濱工程大學）課題名稱：基于多水下機器人（MAUV）的組網通訊技術研究內容包括：（1）水聲通訊節點間的自適應連接探測機制研究由于受到水下環境的限制和載體運動方式的影響，水聲通信設備之間無法長時間保持穩定的鏈路。另外水下接收不到GPS信息，因此實現全網同步通常比較困難。雖然存在這些問題，但是水下移動網絡節點又存在著節點數目較少，作為移動節點的水下移動平臺的運動模型和全局規劃路徑已知的優勢。因此本項目擬在已知的運動模型和規劃路徑提供信息的基礎上提出一種基于模型預測的自適應連接探測機制。（2）建立弱通信條件下的半雙工水聲通訊路由協議由于受到水下環境的限制和載體運動方式的影響,水聲通信設備之間無法長時間保持穩定的鏈路。另外，構建水下網絡大多采用成本較低的半雙工聲通訊設備，這種模式下實現高效的路由策略并保持節點的能耗是另一個有待解決的問題。本課題在借鑒容遲網絡(DelayTolerantNetworks,DTN)概念的基礎上，綜合考慮具有容遲功能的節點信息緩存和數據實時傳輸的要求，研究并提出一套半雙工模式下的水聲通訊多跳路由協議。（3）面向移動組網的分布式協同規劃方法研究為了將分布式協同組網任務和協同探測任務加入到路徑規劃策略的約束條件當中組網過程中，本項目擬提出基于行為和滾動規劃相結合的水下機器人實時路徑規劃方法。按照每個采樣時刻規劃窗口內機器人上傳感器對周圍環境的感知方式，提出了水下機器人工作的周圍環境的類別劃分方法，根據每種類別情況和組網探測任務建立了模糊規則庫，設計基于模糊控制的實時滾動路徑規劃器。開放課題申請簡介編號1339開放課題申請簡介編號1340申請人：周斌珍（哈爾濱工程大學）課題名稱：波浪與深水海洋結構物相互作用的完全非線性模擬研究研究內容包括：(1)三維完全非線性波浪數值模擬方法的研究基于勢流理論，應用高階邊界元方法建立完全非線性數值波浪水池模型，通過不同邊界條件生成不同類型的波浪：單向波，多向波、極值波；開展不同波浪頻率、波幅、波浪入射方向情況下非線性波浪演化的數值模擬；研究不同因素組合條件下波浪的非線性運動特性和動力特性，探索非線性波浪的生成機理，揭示波浪之間非線性相互作用的規律，為模擬波浪與浮體的非線性相互作用提供入射波參數。(2)完全非線性波浪與浮體相互作用數值模擬方法的研究基于入散射波分離技術，建立開敞水域完全非線性數值波浪模型；開展完全非線性波浪與浮體相互作用的數值模擬研究；研究不同非線性強度下物體周圍波浪爬高、波浪荷載、運動響應，及與各波浪要素、結構形式間的相互關系；考察強非線性條件下波浪對結構物作用的一些物理現象；對比分析完全非線性結果與線性及二階非線性結果的差異，給出不同分析方法的適用范圍；與已發表的實驗和數值結果進行對比，研究本課題所建立開敞水域完全非線性數值波浪模型的準確性和優越性，并據此探討研究完全非線性波浪與浮體的作用機理。(3)張力腿平臺高頻共振響應（Ringing）現象研究建立張力腿受力與平臺位移之間的關系；通過計算得到張力腿平臺各方向的固有頻率；利用開敞水域完全非線性數值波浪模型模擬規則波和不規則波對張力腿平臺的作用，觀察張力腿平臺的高頻共振現象，分析波浪要素對平臺垂向和縱搖方向高頻共振響應及張力腿張力時間歷程以及各倍頻分量的影響，從波浪非線性特性角度揭示ringing現象產生的機理及其影響因素。開放課題申請簡介編號1340開放課題申請簡介編號1341申請人：呂艷卓（哈爾濱工程大學）課題名稱：海下電源Mg-Li基合金-H2O2半燃料電池的研究研究內容包括：本項目系統研究Mg-Li基合金在海水溶液中的電氧化行為，考察不同Mg-Li基合金組分（如添加稀土元素La等）對其電化學性能的影響；在電解質溶液中添加添加劑，研究其對Mg-Li基合金放電性能的影響；以Mg-Li基合金作為陽極，組裝Mg-Li基合金-H2O2半燃料電池，測試其性能。(a)研究Mg-Li基合金組分與其電化學性能之間的作用規律；(b)研究電解液添加劑組分與Mg-Li基合金的電化學性能之間的作用規律；(c)研究電解液添加劑組分對Mg-Li基合金放電性能的影響機制。開放課題申請簡介編號1341開放課題申請簡介編號1342申請人：郭龍祥（哈爾濱工程大學）課題名稱：基于多波束聲納的熱液噴發量測量方法與技術研究研究內容包括：聲學方法的熱液噴口物質量測量技術研究思路是在聲學反向散射的物質量測量理論推算基礎上進行熱液噴口物質量測量與標定、搭建模擬熱液噴口實驗裝置檢驗聲學方法熱液噴發物質量測量方法性能和測量精度，然后利用潛器通常配備的聲納裝置，根據測量換算關系實現對熱液噴口物質量測量。根據上述研究構思，研究內容包括三個主要部分：聲學方法熱液噴發物質量測量方法理論分析

根據聲學反向散射理論，在軟球型體散射模型基礎上，對熱液噴發氣泡的尺度分布、諧振頻率、散射強度進行分析，從而建立聲納回波目標強度與熱液噴發物質量換算之間的傳遞關系；模擬熱液噴口實驗裝置及測試

建立熱液噴口模擬實驗裝置，通過水池實驗模擬噴口實驗裝置，可以控制噴發氣體的流速、壓力，并模擬伴生噴發顆粒，從而檢驗聲學方法熱液噴口物質量測量能力、建立聲學反向散射強度與物質量之間的推算關系供潛器聲納熱液觀測應用并提供指標考核的基礎。基于潛器聲納熱液噴口物質推算技術

本任務研究是在進行理論分析聲學回波與物質量之間關系測量標定基礎上，利用潛器上現有聲納，根據數據接口和數據庫，借以實現潛器熱液噴口物質量測量技術。開放課題申請簡介編號1342開放課題申請簡介編號1343申請人：張建華（哈爾濱工程大學）課題名稱：海上風電基礎結構防撞裝置設計與優化研究內容包括：

（1）新型復合材料海上風電基礎結構防撞裝置設計根據復合材料高強輕質、耐磨、耐腐蝕、彈性模量低的特點，同時考慮到便于海上施工，設計一種具有自浮、分段裝配特點的消能型防撞裝置。（2）海上風電基礎結構防撞裝置動力損傷力學模型研究建立船舶碰撞模型和復合材料防撞裝置損傷動力力學本構模型，研究復合材料防撞裝置在船舶撞擊下的損傷和吸能能力。（3）不同碰撞場景船舶撞擊中防撞裝置與基礎結構動力學分析研究相同條件下的船舶與不同上部質量的海上風電結構發生碰撞、相同條件下的船舶與不同管節點厚度的海上風電結構發生碰撞以及相同條件下的船舶與不同水深中的海上風電結構，在船舶撞擊作用防撞裝置與基礎結構及風機的動力響應，評價防撞器的吸能效果。（4）防撞裝置結構分析與優化綜合考慮船舶撞擊的關鍵因素（剛度、速度、質量、撞擊方向等）對防撞裝置吸能能力的影響，優化防撞裝置截面型式、復合材料鋪層厚度、加勁位置等，探尋其最佳結構形式。開放課題申請簡介編號1343開放課題申請簡介編號1344申請人：王向紅（哈爾濱工程大學）課題名稱：深海水聲環境參數盲估計技術研究研究內容包括：（1）深海水聲環境參數盲估計技術研究中，本項目提出的方法能夠完成基于線性調頻(LinerFrequencyModulation，LFM)信號的水聲信道估計。其技術要點是，將局限于時間域的肓信道估計問題擴展到二維的時頻平面，使信號的時頻特征得到分離，使用具有較好抗噪性能的RGK時頻分析，將有利于低信噪比條件下的信道盲估計。（2）由于多徑時延的分辨力受限于信號自相關函數的主瓣寬度，因此傳統的相關檢測多徑時延方法對發射和接收機要求過高，而在信道均衡、多徑信號分離等很多情況下，分離時延差遠小于該主瓣寬度的多徑分量。現有的某些多徑時延估計算法的時延分辨力有限，本項目將高精度多徑時延參數估計方法應用于水聲信道的多途信號分離之中，進一步提高信號分離的性能和有效性。開放課題申請簡介編號1344開放課題申請簡介編號1345申請人：張強（哈爾濱工程大學）課題名稱：水下集成電機推進器關鍵技術的研究研究內容包括：（1）高功率密度推進電機設計技術的研究推進電機作為IMP的核心，要求在輸出功率盡可能大的同時，體積盡可能的小，即要求推進電機功率密度高。傳統徑向磁場電機受到其固有結構的限制功率密度提升空間有限；而軸向磁場和橫向磁場電機雖然功率密度高，但是從流體力學角度考慮，電機的徑向尺寸不能過大。同時考慮到運行時的電磁噪音、水下特殊的散熱條件等問題，因此需要在運行原理、具體結構、設計、電磁場分析等方面對IMP使用的推進電機進行深入研究。（2）磁耦合傳動技術傳統的傳動方式是將螺旋槳直接固定在電機或減速器的輸出軸上，為了滿足水下工作的需求，必須在輸出軸和密封殼體交接處采用動密封結構。而將磁耦合技術應用于IMP中，螺旋槳和輸出周之間利用磁場耦合，不存在機械連接，利用靜密封結構就可以實現機械能從推進電機到螺旋槳的傳遞，避免了動密封結構復雜，可靠性低的缺點，可有效提高IMP的密封性能和工作深度。并且當螺旋槳被水下物體纏繞、堵轉時，不會對IMP內部電機和減速機構造成不可恢復性的物理損傷，可極大地增強IMP的水下工作能力。主要研究內容：磁耦合結構設計，電磁場計算、分析等（3）矢量推進IMP技術現有的IMP只能提供沿其固定軸線方向推進動力，水下運載器必須依靠不同推進方向的多個IMP聯合工作，或利用方向舵等輔助設備才能實現水下的多方向運動，這不僅增加了水下運載器的體積和重量，而且也增加了運動控制的復雜性，降低了水下運載器的安全性、可靠性。水下多自由度IMP，無需借助其他IMP或方向舵等裝置，通過改變自身螺旋槳的推進方向，就可以靈活地調節水下運載器的運動方向。主要研究內容：矢量推進IMP的結構設計、電磁場分析等開放課題申請簡介編號1345開放課題申請簡介編號1346申請人：靳國永（哈爾濱工程大學）課題名稱：復雜隔振系統－殼體耦合結構振聲特性及其主動控制研究研究內容包括：（1）復雜隔振系統－殼體結構-聲輻射耦合的整體分析與控制模型的理論建模；（2）復雜隔振系統－殼體耦合結構的聲振特性分析、振聲能量傳遞及其輻射機理；（3）面向聲輻射的殼體耦合結構主動控制研究，包括提出面向結構聲輻射的誤差傳感策略和基于主動隔振的結構聲輻射主動控制策略，建立主動控制的傳感和控制模型并進行主動控制性能仿真分析；探討主動作動器作用形式、數目及不同布放位置對主動隔振性能和聲輻射控制的影響；分析整個耦合系統結構物理參數對聲輻射控制的影響等；（4）主動隔振對船體耦合系統聲輻射的控制機理研究，研究各種誤差傳感策略和控制策略下的主動隔振對船體耦合結構聲輻射的控制機理。開放課題申請簡介編號1346開放課題申請簡介編號1301申請人：高洋洋（浙江大學）課題名稱：基于PIV技術的旋轉立管尾流結構特性研究研究內容包括：本項目擬采用物理模型試驗方法，開展柱體在不同旋轉條件下尾流流場的研究，揭示尾流旋渦脫落形態、旋渦脫落頻率隨旋轉速率變化的規律。試驗過程中主要利用粒子圖像測速(PIV)技術獲得柱體在不同旋轉速率條件下的流場信息，通過對采集到的CCD圖像進行互相關分析，獲得旋轉柱體尾流區域的時均速度矢量、流線拓撲、渦量等值線、無因次雷諾應力等值線及瞬時的速度矢量、渦量等值線等，揭示旋轉柱體尾流旋渦脫落特征隨旋轉速率變化的規律。

(1)本項目基于引起海洋立管渦激振動的最主要因素-尾流區旋渦脫落角度出發，利用粒子圖像測速（PIV）技術開展柱體在不同旋轉條件下如何抑制渦激振動的試驗研究，揭示柱體旋轉過程中的尾流形態、旋渦脫落頻率隨旋轉速率變化的規律；(2)從可視化的角度分析柱體旋轉過程中與流體相互耦合作用中的強非線性問題，揭示抑制渦激振動響應特性的作用機理。開放課題申請簡介編號1301開放課題申請簡介編號1302申請人：張開升（中國海洋大學工程學院）課題名稱：基于鯊魚鰭的水平軸潮流能水輪機仿生葉片及其性能研究研究內容包括：

根據海洋潮流的規律性強、能流密度大等特點，針對上述研究目標，研究內容包括下述各點。（1）基于仿形法的仿生水平軸潮流能水輪機的水動力性能研究。（2）基于BEM的仿生水平軸潮流能水輪機的水動力性能研究。（3）水平軸水輪機葉片仿生機理的研究。（4）仿生葉片水輪機的模型實驗。開放課題申請簡介編號1302開放課題申請簡介編號1303申請人：楊瓊方（海軍工程大學動力工程學院）課題名稱：潛艇推進用吊艙式泵噴參數化設計及聲指紋抑制技術研究內容包括：

本課題的最終目標是實現潛艇推進用的吊艙式泵噴參數化設計，預報其水動力和輻射噪聲性能、總結出抑制其低頻線譜指紋特征的設計措施，設計出一型低噪聲吊艙式泵噴，制作樣機并進行試驗測量分析。將研究內容分解為以下四個方面：（1）吊艙式泵噴設計選型和參數化設計（2）吊艙式泵噴敞水性能、空化性能和輻射噪聲性能的數值預報（3）吊艙式泵噴幾何設計參數對輻射噪聲性能的影響分析及聲指紋抑制措施（4）吊艙式泵噴輻射噪聲性能的試驗測量開放課題申請簡介編號1303開放課題申請簡介編號1304申請人：張洪生（上海海事大學）課題名稱：波流相互作用的數值及試驗研究研究內容包括：（1）基于Boussinesq型方程，研制考慮底摩阻能量耗散項、體現水位變化的、非線性的波流相互作用的二維數值模型。（2）輸入不同組合的定常水流和規則波或長波和短波，對同向和逆向的波流相互作用進行系統的物理模型實驗。（3）選擇不同組合的入射波和定常水流或長波（可視為水流），利用基于Boussinesq型方程所建立的數值模型進行波流共存時的數值模擬。（4）將波流共存時的流速場和水位劈分為對水流的影響和對波浪的影響，以研究相互作用后水流場和波動場的變化及波流之間動力學物理量的交換。開放課題申請簡介編號1304開放課題申請簡介編號1305申請人：禹海濤（同濟大學）課題名稱：外海長隧道多尺度動力分析方法及地震災變機理研究研究內容包括：

項目組擬以外海長隧道結構為研究對象，采用理論分析、數值模擬和材料試驗相結合的研究方法，主要研究外海長隧道多尺度動力分析方法和地震災變機理，具體內容如下（1）考慮海洋地形變化影響的外海長隧道多尺度動力分析方法（2）長隧道結構動力損傷本構模型（3）外海長隧道結構地震響應、損傷機理的理論分析與數值模擬開放課題申請簡介編號1305開放課題申請簡介編號1306申請人：陳遠明（華南理工大學）課題名稱：基于波浪補償的海上風機整體吊裝關鍵技術研究研究內容包括：（1）首先進行雙體船型的耐波性研究，優化船型參數。并以波浪為系統的主要激勵，研究吊裝中的風機和安裝船整個系統的水動力響應，以及風機和安裝船之間的相互耦合作用，分析風機和安裝船之間的動力學模型，研究在波浪補償機構驅動和波浪條件共同作用下，風機能維持穩定的控制條件和控制機理。（2）在研究（1）的基礎上，對波浪運動補償系統的智能控制策略展開研究。考慮到風機質量大，屬于大慣量系統，系統響應速度慢，所以常規控制器容易產生滯后現象，控制效果不太理想；并且風機和安裝船間并非通過剛性構件連接，而是通過鋼索連接，鋼索具有一定彈性，所以鋼索對風機的控制作用具有一定的相位偏差，容易產生振蕩現象，造成最后的補償效果不佳。因此必須結合整個系統的水動力響應及風機和船舶之間的相互耦合作用原理，展開智能控制算法研究。（3）建立風機軟著陸過程的動力學模型，對沖擊過程展開應力分析，以沖擊載荷最小為優化目標進行緩沖機構參數設計。分析緩沖機構開始動作的兩個載荷閥值——設計低值和設計高值對緩沖系統響應速度的影響，并優化其取值來提高系統的跟隨速度。并通過仿真與模型試驗，驗證緩沖定位系統的有效性。開放課題申請簡介編號1306開放課題申請簡介編號1307申請人：嚴心池（江南大學）課題名稱：船舶結構系統基于遺傳算法的可靠性優化設計研究內容包括：課題擬研究船舶結構系統基于可靠性的優化設計方法。將結構參數、彈性模量、結構強度和外載荷等模擬為隨機變量，建立安全余量的顯式方程，給出失效機理，并采用隨機有限元法來進行安全余量的敏度分析，計算結構系統可靠度指標。重點研究基于遺傳算法的船舶結構全局優化方法，采用拉格朗日乘子處理約束條件，建立適應值映射函數，使算法得以應用于結構優化問題中。引入帶“遠親指針”的自適應交叉技術和免疫算子，提高遺傳算法的搜索性能，保證全局收斂。為復雜結構系統以可靠度為約束的總質量優化問題建立力學模型，尋找系統可靠性分析的計算方法，并進行結構優化理論研究。開放課題申請簡介編號1307開放課題申請簡介編號1308申請人：唐軍（大連理工大學）課題名稱：植被水域非線性長波傳播的數值模擬研究研究內容包括：（1）分析植被影響下非線性長波的水體結構及基本傳播特征；分析植被引起的波浪應力及其相關參數與植被沒水深度、特征直徑、分布密度等植被分布特征參數及波浪要素間的理論關系。（2）分析非線性長波在近岸傳播的非線性、色散性變化過程，以適于模擬非線性長波傳播的近岸波浪模型為基礎，考慮植被、地形、岸界、水流等對非線性長波傳播的影響，建立植被水域非線性長波傳播的模擬模型。（3）模擬闡釋植被特征參量、地形等對非線性長波傳播、爬坡、破碎等運動過程的影響機制；分析極端條件下植被水域非線性長波傳播、爬坡、破碎等運動過程對植被分布特征參數、地形、岸界等變化的響應特性，闡釋近岸植被水域非線性長波的傳播機理及其防護機制。 開放課題申請簡介編號1308開放課題申請簡介編號1309申請人：朱紅鈞（西南石油大學）課題名稱：非穩態內流與剪切外流共同作用下海底多相混輸管道渦激振動數值模擬研究研究內容包括：（1）海底管道渦激振動調研（2）建立海底管道渦激振動數值求解方法（3）開展非穩態內流與剪切外流共同作用下海底多相混輸管道渦激振動數值模擬研究（4）提出抑制海底多相混輸管道渦激振動的方法及裝置開放課題申請簡介編號1309開放課題申請簡介編號1310申請人：張火明（中國計量學院）課題名稱：極限海況下繃緊式深海系泊纜的動力響應分析研究內容包括：（1）根據沖擊動力學理論，對系泊平臺浮體-纜繩系統進行耦合分析，給出系統的松弛區域和張緊區域的邊界曲線，并對無量綱的位移比、阻尼比、波高、波浪頻率、預張力、纜繩長度等影響因素進行分析。（2）考慮纜繩內水平張力和位置，推導纜繩的曲率和張力的表達式，建立包含松弛和張緊兩種情況的連續模型，采用應力波理論分析纜繩內水平張力、波數、纜索坐標等參數對纜繩內應力波傳播特性的影響。根據應力波和非線性動力學理論，計算纜繩在松弛-張緊狀態下的運動和張力，分析纜繩的破壞程度。（3）通過模態分析和譜分析法確定深水繃緊式系纜結構的應力響應譜，結合

T-N曲線和疲勞累積損傷理論，以南海某油田的

FPSO為例，將長期海況離散成多個短期海況，根據準靜態分析結果選出負載最大的兩條纜進行全動態的時域計算，得出系纜在各個海況下的張力響應。基于雨流計數法對張力時間歷程提取張力范圍和循環次數，進而計算疲勞損傷。開放課題申請簡介編號1310開放課題申請簡介編號1311申請人：劉虓（華南理工大學）課題名稱：三維不規則排樣算法及其并行化研究研究內容包括：（1）構造算法研究

設計一種新型構造啟發式算法(ConstructiveHeuristic，以下簡稱構造算法)將三維不規則排樣問題轉化為優化問題。構造算法需要模擬零件在容器中的平移、旋轉運動，同時進行碰撞測試，從而達到零件排列緊密的效果。（2）混合算法性能研究

在某些參數（比如零件排樣次序）固定的前提下，構造算法得到排樣效果只是“局部”優化解，還需要研究如何通過某種優化搜索策略尋求“全局”優化解。將構造算法與不同的現代啟發式算法結合，從而得到不同的混和算法。課題將針對國際上通行的“標準化”算例進行大量的三維不規則排樣實驗，并對得到的數據進行科學和細致地分析，尋找混合算法的表現規律。（3）并行排樣算法研究

首先搭建三維不規則排樣的并行計算平臺，然后在該平臺的基礎上展開并行排樣算法研究：對三維不規則排樣算法進行“并行化”改造，提出不同的改造方案，通過實驗驗證并行排樣算法的可行性，找到計算性能的提升率與并機數量、零件數量之間的關系。開放課題申請簡介編號1311開放課題申請簡介編號1312申請人：陳嚴飛（中國石油大學（北京））課題名稱：含腐蝕缺陷深水海底管道壓潰失效機理和安全評價研究內容包括：（1）開展腐蝕管道壓潰小尺寸模型試驗，研究等深度、橢圓和拋物線三種規則形狀腐蝕缺陷對深水管道壓潰失效模式和壓潰荷載的影響規律。（2）建立三種規則形狀腐蝕缺陷深水管道三維非線性有限元仿真模型，探索腐蝕形狀、深度、寬度和長度對深水管道的壓潰失效模式的影響規律，確定影響管道壓潰失效模式的敏感性參數。（3）基于規則形狀腐蝕缺陷深水管道理論計算模型和回歸計算模型，提出工程適用的復雜形狀腐蝕缺陷深水管道壓潰荷載簡化計算方法，并給出安全評價方法的建議。（4）開展軸向相鄰、環向相鄰和復合相鄰三種雙腐蝕缺陷管道壓潰模型試驗，研究雙腐蝕缺陷對深水管道壓潰失效模式和壓潰荷載的影響規律。（5）建立三種雙腐蝕缺陷深水管道非線性有限元仿真模型，探索雙腐蝕缺陷軸向間距和環向間距對深水管道壓潰失效模式的影響規律，確定雙腐蝕缺陷之間不發生相互作用的最小軸向間距和環向間距，提出雙腐蝕缺陷相互作用準則，給出雙腐蝕缺陷深水管道壓潰荷載的回歸計算模型。（6）基于雙腐蝕缺陷深水管道壓潰荷載理論計算模型和回歸計算模型，提出工程適用的復雜群腐蝕缺陷深水管道壓潰荷載簡化計算方法，并給出安全評價方法的建議。開放課題申請簡介編號1312開放課題申請簡介編號1313申請人：陸林軍（上海交通大學）課題名稱：國際航運溫室氣體減排分析及可持續發展對策研究研究內容包括：全球氣候變化受到國際社會的密切關注，溫室氣體排放控制呼聲日益高漲，產生大量溫室氣體的航運業正面臨極大的減排壓力。本文通過對減排潛力的分析，探討了通過降低航行速度、改進船型、稅收及停靠時間等角度研究了降低溫室氣體排放的潛力。（1）通過四個方面量化了國際航運溫室氣體排放潛力并通過函數擬合對它們進行擬合，有助于在實踐中得應用，例如.船舶減速航行實現減排的方法具有較好的成本效益比，對于企業，當從最佳盈利航速以上開始減速航行時，不但可以完成減排目標，同時還會使企業效益更佳。當從最佳盈利航速開始減速航行以實現減排目標時，其成本適中。（2）對國際航運法規政策及我國航運業現狀進行了細致梳理刻畫，明確