针对目前传统水下机器人在海洋资源调查中推进效率低、地形适应性差、样本分析精度不足等问题，本文提出了一种基于琵琶鱼生物形态的仿生水下机器人设计方案，融合等离子超导磁流体推进、多物理场探测与仿生结构设计，为海洋水下研究提供技术参考。

在全球经济格局深刻调整与海洋资源开发加速的双重背景下，海洋养殖业正成为各国保障粮食安全、推动经济转型的重要战略领域。2025年，全球经济增长面临放缓压力，贸易保护主义抬头与地缘政治冲突加剧，导致传统贸易通道受阻、大宗商品价格波动。在此背景下，海洋养殖业凭借其资源节约、环境友好、高附加值等特性，成为破解“陆地资源瓶颈”与“粮食安全挑战”的关键突破口，而海洋牧场则是海洋养殖中颇具前景的发展方向。拖船作为海洋牧场建设与运输中不可或缺的工具，其性能直接影响整体效率。因此，提升拖船性能并改良拖曳运输方式，是优化海洋牧场建设与运营的关键环节。由于实物测试成本过于庞大，小比例模型仿真实验是探究其优化方案的有效方法。通过阐述拖船三维模型的建立以及实物化过程，开展模型制作与对比实验，可为行业工程设计提供有益思路。

竹材作为天然、可再生且力学性能优异的生态材料，在船模制作中展现出独特潜力。然而，纵观现有文献，关于模型制作的研究多集中于木材、塑料等常规材料，竹材应用研究则多集中于建筑方面，缺乏对船舶模型，尤其是乌篷船这一具有江南水乡文化特色的传统船舶模型制作的系统性探讨。本文以竹制工艺作为研究重点，采用竹材为核心材料制作乌篷船模型，旨在填补竹材在传统船模制作中的应用空白，为传统造船技艺的现代化传承与创新提供新的思路，推动竹材在文化与船模制作领域的应用。

为降低船舶油耗、提升柴电混合动力系统能效，提出基于优化规则的能量管理策略。基于反向能量流建立柴电混合动力系统模型，设计基于规则的能量管理策略。以最小化油耗为优化目标，采用遗传算法优化基于规则策略的阈值。某南极航线极地小型邮轮的仿真结果表明，所提方法相较于未优化的能量管理策略，油耗降低了3.13%。通过合理设置基于规则的能量管理策略中的阈值能够有效控制柴油机的油耗，而通过增加电池“削峰填谷”能力则能实现油耗减少。

海洋地震勘探是海底地形测绘与海洋资源勘探的重要手段。水面拖曳体 （STV）是海洋拖缆地震勘探的关键设备，其直线航迹跟踪精度直接影响勘探数据的可靠性与有效性。针对复杂海洋扰动下STV的高精度直线航迹跟踪问题，提出一种融合新型自适应律的自适应超扭曲控制方法 （ASTC）。复杂海洋环境干扰、模型参数不确定性及拖缆作用力被统一视为集总干扰，基于ASTC设计直线航迹跟踪控制器，并利用李雅普诺夫稳定性 （Lyapunov stability）理论证明系统的均匀最终有界性。数值仿真结果表明，所提出的ASTC方法在不同海况下均能实现高精度的航迹跟踪。此外，该方法有效解决了固定增益超扭曲控制在跟踪精度与控制抖振之间的固有矛盾，能够在不同强度的环境干扰下动态调整控制增益，从而在保证优异跟踪性能的同时，显著抑制控制输入的抖振现象。

为研究内流作用下悬臂取水管的动力稳定性，采用流-固耦合 （FSI）开展数值研究，并与文献中的试验数据进行对比，以验证模型的准确性。结果表明，当内流速度超过临界值时，管道发生以一阶模态为主的颤振失稳，呈现大振幅颤振与小振幅抖振共存的复合振动模式。位移与应变分布在自由端振幅最大，近固定端应变能更高，且响应呈周期性波动，反映系统存在非稳态能量交换。流场分析揭示，取水管入口存在强烈吸入效应，伴随显著加速与降压，压降符合Kuiper修正负压范围。涡量场显示非对称涡结构随振动同步演化，可能诱发周期性侧向激励。相较于试验，采用双向流-固耦合的数值方法可实现全场、全时流-固耦合信息同步获取，突破测点局限，揭示流动分离、涡脱落与结构振动的能量传递路径，具备机理解析、参数可调与高分辨率等优势，弥补了试验研究的缺失信息，从而为进一步深入研究流致振动提供可能。

准确的净空监测对于风电机组的安全稳定运行至关重要。然而，现有净空监测装置往往成本高昂且可靠性不足。针对这些挑战，提出一种基于深度学习的代理模型预测流程。首先，利用OpenFAST对自定义机组进行仿真，生成高质量的数据集，以克服传统测量方案中噪声大和精度低的问题。随后，通过特征工程降低模型训练难度，针对分类与回归树 （CART）模型，通过分风速段训练和大变形样本加权优化，实现了模型整体预测精度和峰值预测精度大幅提高的双重目标。结果显示：改进后的回归树模型，在整体预测精度（RMSE)上平均提高了7.51%，而且在峰值预测指标正误差超过0.5m和1.0m的比例分别降低了17.8%和35.4%。在涵盖切入到切出风速的100min测试结果中，Segmented-Weighted模型峰值最大预测正误差为0.402m、整体预测误差NRMSE为1.49%、正误差大于0.5m和1.0m样本比例为10.2%和1.69%，该流程为风机净空监测提供了一种高效、可靠且经济的解决方案。

针对船舶智能化应用功能测试中存在的接口适配复杂、场景覆盖单一及验证过程不可视等痛点，设计船舶数据仿真测试平台。平台以标准化接口、场景化驱动为核心，通过构建通信协议元模型，解决多设备接口通用问题；通过参数化分解环境、设备及任务条件，动态生成覆盖正常、异常、极限等全工况的测试场景，结合物理模型与数据驱动模拟设备生成数据，并在接收控制指令后，驱动船舶状态动态更新，形成闭环验证；集成可视化模块，实时展示指令对船舶状态的影响。该平台为船舶智能应用的研发与测试提供了标准化工具，能够缩短测试周期，推动测试从实船验证向虚实结合转型，助力智能船舶技术落地，与国际标准接轨。

针对泥浆管道输送中的减阻难题，提出了一种新型减阻装置（均流器），并通过数值模拟系统分析了转速-流速比（k）、颗粒浓度（Cv）和导流叶片高度-管径比（H/D）等关键参数对其减阻性能的影响。研究表明，该均流器通过其导流叶片的旋转产生强力涡旋，将管道内原不对称流速剖面转化为对称的椭圆曲线剖面，利于管底沉积泥沙的起扬，提升管道输送减阻效果；涡旋均流器的构型参数（H/D）和运行参数（k）是影响其减阻效果的关键因素，减阻率随H/D和k的增大均呈先增后减的趋势，H/D=0.15时均流器的减阻效果最好，而运行参数k的最优值则明显受Cv的影响，泥浆浓度越大，达到最优减阻率所需的k值越大；Cv=30%时的最优k≈2.35， Cv=50%时的最优k≈5.79。这些成果可为泥浆管道节能输送提供新方法。

针对工业管道应力分析领域的关键技术需求，以国产化智能管道应力分析软件Start-Prof为研究对象，通过对比国际主流软件CAESARⅡ的工程应用表现，系统验证其技术可靠性与工程适用性。研究以典型管道系统（海水、原油）为例，建立多工况有限元模型，重点考察内压、温度、地震及风载等复合载荷作用下的应力响应特性。结果表明：Start-Prof计算精度与CAESARⅡ保持趋势一致性，二次应力的校核更为保守，所有工况应力比均控制在规范限值内，位移与模态分析结果误差小于2%，研究结果可为后续国产化软件Start-Prof在工程中推广应用提供有力保障。

近年来，浅水水下采油树作为关键核心国产化设备成功下线，其研制成功离不开科学严谨的组装测试过程。以10000Psi（69MPa）级浅水水下采油树组装测试为研究对象，对浅水水下采油树组装测试过程需要配套的静水压试验设备、试压间设施、气压测试设备、测试水池、高压循环冲洗设备及场地布局要求进行了系统梳理，为国产浅水水下采油树组装测试场地功能布局及设备设施配套提供合理参考样例，有助于进一步实现国产采油树组装测试生产标准化、规模化。

船对船加注软管系统一般采用软管进行燃料输送，因软管挠性可有效应对船间距离不断变化的情况，具有巨大优势。为防止受洋流等因素影响，船间距离增加导致软管损坏甚至破裂，需设置船舶距离监测器监测船间距离并在危险情况下报警。通过分析船舶自身运动、船间漂移等因素对船对船加注系统安全性的影响，提出了船舶加注包络面计算方法，并基于某14000m3加注船实例，计算得到船舶距离监测器ESD1、ESD2报警信号对应的绝缘钢绳缆长度分别为9.5m和17m，与国外系统对应参数9.3m和16.8m的偏差分别为2.1%和1.2%，充分证明了本计算方法可用于船对船加注系统中的船舶距离监测器ESD报警信号的设置，从而提升船舶加注过程的安全性。

随着海洋石油工程装备制造技术的快速发展，模块化建造已成为海工装备制造的主要模式。然而，在模块结构件总装合龙过程中，对接构件的累计尺寸误差往往造成返修、返工，增加了额外的生产成本。针对火炬臂等大型结构件在总装阶段的精度控制问题，首次将精度管理技术应用于火炬臂总装过程，通过全站仪测量和Eco-Block、Eco-OTS精度分析软件，实现了火炬臂与挂钩的模拟搭载分析。研究结果表明，该技术能够有效预测和控制火炬臂就位误差，提升总装效率，节约经济成本32.36万元，为海工模块精度管理提供了新的技术路径。

围绕大连某海域浅覆盖层地区风电开发采用吸力桶导管架基础形式，对特殊海域吸力桶海上施工进行梳理分析。依托项目实施，研究浅水区域吸力桶导管架风机基础安装的关键问题，对吸力桶施工贯入可行性、施工测量控制以及负压沉贯等核心环节逐一剖析，形成可复制的施工工艺技术。结合目标机位实际海上作业，详述安装流程，评估技术分析方法与结果，归纳施工技术特点及控制要求的实现措施，为同类风机基础的海上安装提供技术参考。

数字孪生技术作为一项革命性工具，通过构建实体资产、流程或系统的动态虚拟副本，已在多个领域实现复杂系统的精准建模与仿真。随着技术应用的不断深化，数字孪生正逐步成为关键决策的核心支撑。海上设施数字孪生系统相关技术因海洋环境的复杂性、海上设施的高风险性以及海上设施全生命周期管理需求等因素，呈现出显著的特殊性。本研究系统梳理了海上设施数字孪生系统的特点，总结了海上设施数字孪生系统测试、评估、验证与确认（TEVV）的主要关注点，并提出一套适用的TEVV技术框架，为海上设施数字孪生系统的质量保障提供了系统化解决方案。