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“创新是一个民族的灵魂，使国家兴旺发达的不竭动力。”大连海事大学将在工学学科、法学学科、管理学学科、文学学科四个学科研究中的研究生们，所著作的一些优秀创新论文编辑成册，供在进行这四个学科研究的学者们参考、交流。
《海洋强国战略下的船舶与海洋工程前沿探索》 书籍简介 本书汇集了当代船舶与海洋工程领域最前沿、最具创新性的研究成果，旨在为推动我国海洋强国战略的实施提供坚实的理论与技术支撑。全书紧密围绕国家重大战略需求和行业发展瓶颈，深入探讨了船舶设计、建造、运行及海洋开发利用中的关键科学问题和工程技术挑战，展现了该领域蓬勃发展的生命力和广阔的应用前景。 本书内容涵盖了高性能船舶设计与优化、深远海工程装备技术、智能船舶与系统集成、海洋环境与可持续发展等四大核心板块，共收录了数十篇经过严格同行评审的高水平学术论文。 --- 第一部分：高性能船舶设计与优化 本部分聚焦于提升船舶航行效率、增强适航性及提升复杂工况下作业能力的关键技术。 1. 绿色低碳动力系统集成与优化： 针对全球日益严格的环保法规和能源转型趋势，本部分深入研究了新型低碳燃料（如氨、氢）在船舶动力系统中的应用可行性。内容包括基于CFD（计算流体力学）的燃烧过程模拟、新型发动机设计与集成、混合动力系统架构的能效优化策略。特别关注了如何在高密度能源存储系统的安全性和轻量化设计之间找到最佳平衡点。 2. 船舶水动力性能的精细化分析与设计： 探讨了如何利用高精度数值模拟和先进的试验方法，实现船舶阻力、自持力及耐波性的突破性改进。研究内容涉及船型设计的非线性优化方法、复杂海况下兴波阻力的精确预测模型、以及针对高速船和特种工作船的减摇与稳定控制技术。关注了如何通过仿生学原理，设计出模仿自然界高效运动形态的新型船体结构。 3. 结构强度与轻量化设计： 随着船舶大型化和特种化发展，结构安全性和经济性面临新的挑战。本部分收录了关于先进复合材料在船体结构中的应用研究，包括材料的力学性能表征、结构疲劳寿命预测模型以及复合材料与传统钢材的连接技术。此外，还探讨了基于拓扑优化方法的结构减重技术，以在保证安全裕度的前提下，显著降低船舶自重，提高有效载荷。 4. 极端工况下的船舶可靠性工程： 针对极地科考船、深海作业船等对环境适应性要求极高的船舶，本部分研究了冰区航行中的冰载荷模型、低温环境下的材料脆性分析以及极端风浪载荷下的结构响应预测。 --- 第二部分：深远海工程装备技术 本部分集中展示了我国在海洋资源开发和深海探测领域所取得的工程技术突破，是支撑海洋权益维护和资源利用的核心技术集合。 1. 深水与超深水油气开发装备： 详细论述了柔性立管系统的长期稳定性分析、系泊系统在深海涡流影响下的动力响应研究。重点展示了新型深海采油树（Subsea Production System）的可靠性设计与维护技术，以及水下机器人（ROV/AUV）在复杂地质条件下的精准作业方法。 2. 海洋可再生能源开发装备： 聚焦于海上风电（固定式与漂浮式）和波浪能、温差能的装备技术。包括漂浮式平台（Semi-submersible, Spar, TLP）的动态响应分析、新型导管架基础的设计规范、以及波浪能转换装置的系统集成与电能质量控制。特别关注了多能互补的海洋能源系统架构。 3. 深海探测与作业机器人系统： 涵盖了高精度水下导航定位技术、水下传感器的集成与数据融合算法。研究了具备自主作业能力的深海探测器在深海热液、海底资源勘察中的应用，包括高压耐受材料的选择与壳体设计、水下长基线定位系统的误差补偿技术。 4. 海洋工程结构物的完整性监测与维护（SHM）： 探讨了光纤光栅、压电传感器等智能传感网络在海洋平台上的部署，用于实时监测腐蚀、应力集中和疲劳损伤。开发了基于物联网（IoT）和边缘计算的海洋结构健康诊断平台，实现远程、高效的资产管理。 --- 第三部分：智能船舶与系统集成 本部分是船舶与信息技术深度融合的前沿阵地，着重于提升船舶的自主性、安全性与运营效率。 1. 船舶自主航行与决策系统： 研究了基于深度强化学习的船舶路径规划与避碰算法，尤其是在复杂交通流环境下的决策鲁棒性。探讨了传感器数据（雷达、AIS、光学）的有效融合技术，以及环境模型的不确定性对自主决策的影响。 2. 船载信息物理系统（CPSS）与网络安全： 随着船舶数字化程度的提高，网络安全成为关键挑战。本部分分析了船载控制网络的安全漏洞，并提出了针对性的加密与入侵检测机制。研究了集成化的船岸协同操作平台，实现船舶运营数据的实时共享与优化。 3. 数字化孪生技术在船舶全生命周期中的应用： 构建了船舶的虚拟数字模型，用于模拟设计验证、在役性能评估和预测性维护。通过高保真仿真，实现了对复杂系统故障的提前预警和精确复现。 4. 智能操控与人机交互（HMI）： 探索了下一代智能驾驶室的设计理念，强调降低驾驶员认知负荷。研究了基于增强现实（AR）的态势感知辅助系统，以及自然语言处理在船桥操作指令输入中的应用。 --- 第四部分：海洋环境与可持续发展 本部分关注船舶与海洋工程活动对生态环境的影响及应对措施，体现了行业对可持续发展的承诺。 1. 海洋声学环境与水下噪声控制： 深入分析了船舶螺旋桨和机械振动产生的水下噪声源，并提出了主动降噪和结构隔振的有效措施，以保护海洋生物的生存环境。 2. 海洋环境监测与污染防治技术： 探讨了用于监测海洋油污、微塑料和有害藻华的传感器技术与快速响应系统。研究了船舶压载水处理系统的优化方案，确保外来物种的有效控制。 3. 海洋工程的可持续性评估与生命周期管理（LCA）： 建立了从原材料获取到船舶报废的全过程环境影响评估模型，旨在指导设计阶段就嵌入环境友好性原则，推广船舶的循环经济模式。 本书内容深度和广度兼备，是船舶与海洋工程领域研究人员、高校师生、以及行业工程师全面了解最新技术进展、激发创新思维的宝贵参考资料。其严谨的学术态度和前瞻性的研究视角，为推动我国海洋装备制造业向高端化、智能化、绿色化转型提供了坚实的理论与实践指导。
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