海洋工程發(fā)展前景

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海洋工程發(fā)展前景范文第1篇

關鍵詞：船舶與海洋工程 教學模式 創(chuàng)新實踐

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0181-01

新時期，我國船舶工業(yè)站在了新的歷史起點上，迎來了前所未有的發(fā)展機遇，同時也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。高等學校船舶與海洋工程專業(yè)，作為培養(yǎng)我國船舶與海洋工程高等技術人才的重要基地，肩負著歷史的重任。按照我校船舶與海洋工程專業(yè)培養(yǎng)方案的安排，《船舶與海洋工程導論》是學生早期學習的重點專業(yè)基礎課程，所以對于學生來說，該課程具有理論性強，概念抽象等特點，如何激發(fā)學生的學習興趣，將學生的基礎知識、專業(yè)理論及工程實踐有機地結合起來，提高教學質量是進行課程改革的目的。

1 課程的內容與特點

《船舶與海洋工程導論》課程是船舶與海洋工程專業(yè)的學科基礎課程之一，是學生學習和掌握船舶與海洋工程專業(yè)課程的入門課程。通過本課程的學習，使學生了解船舶與海洋工程領域的最新發(fā)展動態(tài)，并能夠比較全面地了解船舶與海洋工程專業(yè)的培養(yǎng)目標、課程體系設置和業(yè)務培養(yǎng)要求，使學生能夠對后續(xù)課程的學習、專業(yè)方向的確定、自主創(chuàng)新能力的訓練等開展比較系統(tǒng)的規(guī)劃。本課程主要是通過理論教學和實驗教學環(huán)節(jié)，使學生了解和掌握船舶與海洋結構物的基本概念和基礎知識，包括船舶與海洋結構物的性能、結構、設計方法和建造工藝等。

如圖1所示，《船舶與海洋工程導論》課程內容豐富，知識點密集，既有較淺的理論基礎，又有較強的實踐性。參考現用的教材，《船舶與海洋工程導論》課程至少涉及的學科知識有物理、高等數學、工程材料、焊接技術、船舶設計原理等。教材內容所涉及的知識面非常廣泛，并且大多屬于實踐性很強且非常具體的專業(yè)技術，由于缺少工程實踐經驗，使得學生的主動性和積極性受到了一定的影響。

2 課程教學模式改進建議

2.1 教學內容

將教學內容梳理、歸納，合理的繼承與保留傳統(tǒng)成熟的教學內容，及時有機地納入新知識、新技術。利用無限的網絡來豐富有限的教材，以圖形、聲音和視頻等現代教育技術手段表現出來，有機地將本課程連接成一個整體，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，提高教學質量。同時，還應以學生為主體，鼓勵學生主動思考，使學生具備分析和解決實際問題的能力，從而提高課程教學水平。

2.2 教學形式

工學結合下的課程教學改革模式，應該采取學校與用人單位緊密合作.以培養(yǎng)學生的全面素質、綜合能力為重點。以就業(yè)為導向，利用學校和用人單位兩種不同的教育資源和教育環(huán)境條件，遵循平等互利的原則和高校教育規(guī)律進行優(yōu)勢互補的緊密合作，采用課堂教學與生產實踐有機結合的教學理念，在整個教育教學的過程中將學習與工作融會貫通，培養(yǎng)具有較高實踐能力和創(chuàng)新精神的人才。

2.3 教學手段

高校應提高教師的專業(yè)素質，適當及時增減教學內容，改進教學方法和手段。采用多媒體課件、影像資料、教學實驗及工程實踐等多種多樣的教學手段，使學生在學習了專業(yè)相關知識的同時，提高學習的主動性和積極性。對課程的主要內容采用直觀、生動和形象的多媒體動畫進行演示，將抽象的概念形象化，提高學生學習興趣和教學效率；不斷開發(fā)網絡教學資源，利用學校公共網絡平臺，建立了與學生教學互動的機制，為學生提供良好的自主學習環(huán)境；充分利用綜合性實驗、教學案例、視頻案例、教學模擬軟件、淮海講壇和企業(yè)實習等實踐教學條件，培養(yǎng)學生的實踐能力；借助專題研究和大學生科技創(chuàng)新項目研究等活動，培養(yǎng)學生的學術興趣和研究能力。

2.4 認識實習

在課程開課前，安排學生進行專業(yè)認識實習，在實習時應關注船舶設備的結構組成、工作原理和安裝順序，以及相關設備的制造過程等，重點關注設備的焊接方式及質量，為本課程的學習奠定基礎。然后通過課堂講授，使學生掌握船舶與海洋工程的基本理論和基本知識，在金工實習和專業(yè)認識實習的基礎上加強對專業(yè)知識的進一步了解，也可準備一些簡單的設備模型提供給學生進行拆裝，以加強對船舶結構的了解。

2.5 考核方法

在效果評價上，應摒棄以往單一閉卷考試的形式，而應采用考試與考查相結合的形式，綜合評價學生的學習效果。讓學生深切感受學與不學不一樣，認真學與應付學不一樣，實踐與不實踐不一樣。如此會進一步促進學生對后續(xù)專業(yè)課程的投入和學習態(tài)度及方法的修正。

3 結語

結合培養(yǎng)方案、教學大綱要求和當前教材實際情況，教學內容、教學形式、教學手段、認識實習、考核方法等多方面改革創(chuàng)新與實踐并舉，多角度實現《船舶與海洋工程導論》課程教學模式改進。

通過本課程的學習，使學生對船舶的設計、制造和海洋工程擁有了一定的理論知識和實踐經驗。對于后續(xù)如《船舶結構》《船體制圖》《船舶設計原理》等專業(yè)課程的理解及掌握奠定了扎實的知識基礎。如此舉一反三。學生可以對與船舶相關的設備及機械進行分析設計、結構制造及檢測等，為將來參加工程工作打下了堅實的基礎。

參考文獻

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[2] 樸燕，王宇，臧景峰.高等教育實踐性教學改革和創(chuàng)新探索[J].中外教育研究，2009（6）：82-83.

[3] 謝永和，王偉.地方性高校船舶與海洋工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與探索[J].浙江海洋學院學報，2008（4）：457-461.

[4] 胡乃輝.淺析“十一五”船舶與海洋工程的發(fā)展前景[J].廣東造船，2007（1）：13-15.

海洋工程發(fā)展前景范文第2篇

目前，正值海洋油氣開發(fā)設備行業(yè)的蓬勃發(fā)展期，博邁科此時登陸A股市場，使得博邁科的競爭力達到一個新高度。11月10日，博邁科已申購完畢并且廣受投資者的熱捧，從此博邁科踏上資本市場新征程。

博邁科成立于1996年，是一家專注于國際市場的專業(yè)模塊EPC服務公司，致力于以海洋油氣工程、液化天然氣工廠和礦業(yè)為主的各類模塊設計和集成建造。公司產品面向全球市場，主要客戶均為國內外知名客戶，在國際海洋油氣開發(fā)裝備制造行業(yè)具有較高的知名度和一定的市場份額。

以本次公開發(fā)行股票為契機，博邁科在未來3年緊緊圍繞國家大力建設海洋工程的發(fā)展戰(zhàn)略，抓住天津濱海新區(qū)跨越式發(fā)展的歷史性機遇以創(chuàng)新為主線，全面提升企業(yè)的核心競爭力和經營規(guī)模，實現公司自身的跨越式發(fā)展。

20年的專注

油氣開發(fā)裝備建造業(yè)是一個競爭充分的行業(yè)，作為國內最早從事海洋油氣開發(fā)裝備模塊化制造的企業(yè)之一，博邁科這20年來就專注提升自身核心競爭力的技術。

在海洋油氣開發(fā)領域，博邁科針對不同產品和項目需求相繼開發(fā)出“大型結構物高精度稱重技術”、“海洋大型結構物非滑道模塊化建造技術”、“大型結構物非滑道分層建造技術”、“大型模塊軸線車裝船調載技術”、“模塊結構總裝精度控制技術”、“電氣模塊電纜橋架系統(tǒng)優(yōu)化設計技術”、“大型結構物建造墊墩和稱重墊墩復合設計優(yōu)化技術”等一系列國際先進和國內領先的模塊建造技術。

在礦業(yè)開采和天然氣液化等領域，博邁科還針對項目開發(fā)了“大型礦業(yè)模塊建造過程支撐優(yōu)化技術”、“大型礦業(yè)模塊場地運輸及軌跡優(yōu)化技術”、“大型LNG模塊多吊車協(xié)調作業(yè)技術”等模塊建造技術。多年研究和積累的模塊化建造技術使公司的建造水平始終處于行業(yè)的領先地位。

20年的專注，使得博邁科成為天津濱海新區(qū)一道亮麗的風景線。其主要以海洋油氣開發(fā)、礦業(yè)開采、天然氣液化三大領域為發(fā)展核心，且不斷延伸自身的產品線，涉及到生活樓模塊、電氣模塊、上部油氣處理模塊等數十種類別，多年研究和積累的模塊化建造技術使其建造水平始終處于行業(yè)的領先地位。

此外，20年的專注也讓博邁科提交了一份份靚麗的成績。在出爐不久的2016年前三季度的財報顯示，博邁科前三季度的營業(yè)收入為24億元，凈利潤為2億元。此外，在過去三年（2013年～2015年）里，博邁科的營業(yè)收入分別為8億元、12億元和22.9億元，凈利潤分別為0.8億元、1.4億元和2.2億元。與此同時，博邁科預計2016年全年營業(yè)收入為26億元～28億元，同比增幅為13%～22%；預計凈利潤為2.3億元～2.6億元，同比增幅為4.92%～18.6%。

高端客戶遍全球

博邁科的主要客戶均為國際知名的油氣開發(fā)公司、礦業(yè)開采公司、海洋工程項目總承包公司、工程咨詢設計公司、專業(yè)油氣處理工藝設計公司、電氣及各種設備提供商。多樣化的客戶結構為公司提供了充足的訂單和豐富的業(yè)績。

主要客戶分布在世界各地，包括澳大利亞、巴西、中東、北海、非洲、東南亞、南海、渤海灣和墨西哥灣等海洋油氣資源豐富的地區(qū)，設計公司主要集中在匯集頂尖高端設計公司的歐美地區(qū)。主要的客戶均為國際知名企業(yè)，不論是家喻戶曉的“三桶油”，還是世界最大的電氣工程集團之一 ABB，亦或者是2015年《財富》雜志世界500強排名第3位的荷蘭皇家殼牌公司（世界主要能源和化工跨國公司之一）都位列這份高端名錄其中。

高端客戶擁有良好的商業(yè)信用和充裕的資金保障，不僅有利于項目進度的結算和款項的按時支付，也有利于公司的資金周轉和再投入。高端客戶群體基于其長期發(fā)展目標，有較為長遠的投資規(guī)劃，在行業(yè)經濟波動情況下，仍能保持持續(xù)穩(wěn)定的投資。

博邁科也憑借自身的專業(yè)贏得客戶的認可，同時也獲得Conoco Phillips、Apache、MODEC、中海油、BHP Billiton、Bechtel等公司的贊譽和推薦，在行業(yè)內建立了良好的口碑，并受邀參與多個項目的投標。

目前恰逢海洋油氣開發(fā)裝備行業(yè)的發(fā)展的蓬勃期。在國內，國家有關部門《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《海洋工程裝備產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略（2011～2020）》等一系列的支持政策和規(guī)劃，這對博邁科所處的行業(yè)發(fā)展有極大的推動力。

在國際方面，據Douglas-Westwood預測，2013至2017年間，全球在浮式生產領域的投資將達910億美元，比2008至2012年翻一番，其中FPSO的投資將占到總量的80%左右。隨著人們資源消耗和環(huán)境污染問題意識的不斷增強，世界各國對礦業(yè)開采的要求不斷加大，礦業(yè)開采領域發(fā)展前景廣闊。

海洋工程發(fā)展前景范文第3篇

【關鍵詞】土木工程 現狀 發(fā)展趨勢

引言

土木工程的發(fā)展現狀中國的土木工程建設在近年來，發(fā)展極為迅猛，發(fā)展之快，數量之巨，令世界各國驚嘆不已，幾乎整個中國成了一個大的建設工地。現代建筑技術不斷朝著規(guī)模化、自動化、復雜化與多樣化的方向發(fā)展，各種新的設備、新的技術以及施工工藝不斷涌現，土木工程在改革開放的刺激下迅猛發(fā)展，取得了不少成就，下面將介紹一下土木工程的現狀并對未來的發(fā)展前景進行展望。

1、土木工程的發(fā)展現狀

1.1土木工程建設取得巨大發(fā)展成就

我國的土木工程建設從2O世紀5O年代起一直沒有停過，且發(fā)展很快，尤其在近年來，發(fā)展極為迅猛，幾乎整個中國成了一個大的建設工地。直到17世紀70年代生鐵應用、以及隨后熟鐵應用于建造橋梁和房屋，形成了土木工程發(fā)展的第二次飛躍。19世紀中葉以后，出現了鋼筋混凝土這種新型的復合建筑材料，其中鋼筋承擔拉力，混凝土承擔壓力，發(fā)揮了各自的優(yōu)點。20世紀初以來，鋼筋混凝土廣泛應用于土木工程的各個領域。同時，發(fā)展高新技術對土木工程提出了更高的要求與標準，比如：海洋采、煉及貯油事業(yè)的發(fā)展需要建造多功能的海洋工程，核工業(yè)的發(fā)展需要建造安全度極高的核反應堆與核電站，微觀世界的研究需要建造技術要求極高的加速度工程。在土木工程的長期實踐中，人們不僅在房屋建筑藝術取得了卓越的成就；而且對其他工程設施，也通過選用不同的建筑材料，配合自然環(huán)境建造了許多在藝術上十分優(yōu)美、功能上又良好的工程。預應力混凝土結構的抗裂性能、剛度和承載能力，大大高于鋼筋混凝土結構，因而用途更為廣闊。

1.2新型建筑材料的開發(fā)與應用

隨著高標號的水泥大量生產，各種高強度、快硬、復合以及節(jié)能輕質的混凝土不斷的進行開發(fā)研制，鋼化玻璃、涂層玻璃等都在土木工程領域得到長足發(fā)展，建筑業(yè)和建筑物本身正在成為許多新技術的復合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復雜結構核心的現代結構技術則成為代表一個國家建筑科學技術發(fā)展水平的重要標志。所有這一切都說明在土木工程中越來越體現了技術與創(chuàng)新的作用，誰能在世紀之交把握住土木工程學科的發(fā)展趨勢，作為土木工程領域的一個重要突破，目前已經在鋼筋混凝土中的加固起到很大的作用，并且取得了非凡的成果，我國在這一領域取得了非常矚目的成就。

1.3預應力技術的應用

我國的預應力技術經過三十幾年的發(fā)展已經達到了一個新的高度，在跨度大、柱網大以及開間大的多層和高層建筑中，預應力技術得到廣泛的應用。在建筑大跨度公共建筑、會議展覽中心等結構中都需要預應力技術，對于各種新的建筑工程來說，預應力技術有其特有的優(yōu)勢。對于解決路面混凝土開裂、縮縫減少等方面，都有著非常良好的應用前景。作為海洋工程建造的重要材料，預應力混凝土具有較高的抗裂性以及較好的耐久性，在各項海洋工程中可以發(fā)揮其重要的效能。對于舊建筑的加固改造、拆除以及加層中都有著非常廣泛的應用。

1.4結構設計更加完善

當前土木工程設計中風荷載以及地震荷載正在成為主要的控制因素，更高、更長和更柔韌成為結構設計的發(fā)展趨勢，許多大型復雜結構體系的抗風抗震設計理念正在發(fā)生很大的轉變，對于特大跨度橋梁的結構體系設計逐漸成為熱點研究話題。城市地下空間是一個十分巨大而豐富的空間資源，如果得到合理開發(fā)，其節(jié)省土地資源的效果是十分明顯的，另外工程實踐也表明.地下空間開發(fā)在我國一些大城市特別是沿海城市條件已基本成熟，而且是現代城市開發(fā)的必然趨勢。人們將會設計出更為優(yōu)化的方案進行土木工程建設， 以縮短工期、提高經濟效益。環(huán)境工程。其次， 由計算機技術和力學的結合產生的新的計算理論和計算手段和新材料的結合。計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現，為結構形式的革新提供了有利條件。

2、土木工程未來發(fā)展趨勢

2.1空間上全方位開花

目前城市化進程不斷加快，人口急劇膨脹，城市規(guī)模不斷擴大，用地緊張、空間擁擠、交通堵塞等問題急劇惡化，城市病越演越烈，人們的居住環(huán)境產生了許多影響，對于社會經濟的進一步發(fā)展有著嚴重制約。因此土木工程未來的發(fā)展趨勢將逐漸向高空與地下發(fā)展，生存與生活的空間亟需拓展，作為城市發(fā)展的必然產物，高層建筑在數量上與高度上也逐漸加大，特別是地下空間近年來對于城市發(fā)展的作用越來越大，相比高層空間發(fā)展，對于地下基坑的開挖深度越來越大，而其發(fā)展也有著非常大的吸引力，由于城市地下空間的開發(fā)無需支付土地費用，并且作為資源非常豐富的空間，地下空間如果能夠合理的進行開發(fā)，將會對土地資源起到非常顯著的節(jié)約作用。根據實踐證明，地下空間開發(fā)在沿海城市的技術發(fā)展已經非常成熟，并且現代城市的發(fā)展已經越來越重視地下空間的發(fā)展。

目前我國正開始向海洋拓展土木工程建造，如在黃埔江外灘的拓岸工程，人工島建造、圍墾以及拓岸工程都是有共通之處的，未來將會有許多像上海這樣的近海城市人工島出現。

2.2高性能材料的廣泛應用

高強性能、良好的塑性都是鋼材發(fā)展的方向，目前許多先進國家都已經提高其屈服點，并且將其作為鋼材的規(guī)范，對于高強度鋼材的合理利用是未來土木工程發(fā)展的一個重要趨勢。高性能材料的開發(fā)利用以及各種材料的特性如何充分發(fā)揮，都需要采用復合技術以及多種特殊功能的復合材料。地方材料的充分利用、天然資源的合理保護，大量使用工業(yè)廢渣作為土木工程材料都是對于生態(tài)環(huán)境的一種有效保護措施。更加節(jié)能環(huán)保的生產技術被應用到建筑工程中來，各種對于人體有害的材料與顏料的使用率逐漸降低，產品可以不斷的進行循環(huán)與利用，減輕污染。

2.3建筑工業(yè)化

當前環(huán)境問題是一個全球矚目的熱點問題，而土木工程與環(huán)境工程也逐漸融為一體。城市綜合征、海水污染、水平線上升、沙漠化等都是與人類生存息息相關的話題，并且都與土木工程有著重要聯系。當前開發(fā)資源、民用建筑等人為作用的影響都會產生大量的耕地被破壞，人均占有土地的減少，許多工程建成以后都會對環(huán)境產生重大影響，為了有效的控制土木工程對人類生存環(huán)境的干擾，建筑也機械化的進程大大加快了步伐，在重點工程建設中建筑工業(yè)化已經成為不可逆轉的趨勢。標準化與多樣化是當前建筑產品的一個重要趨勢，為了適應社會化大生產方式，采用更加專業(yè)、聯合的施工組織形式，推進新技術、新材料的應用，推廣新工藝的實施。

3、結束語

目前，我國在土木工程中一些領域已經處于世界的領先地位了，但在土木工程的設計、施工和理論研究方面的總體水平與發(fā)達國家相比還有一定的差距。對我國土木工程建設的發(fā)展現狀.發(fā)展機遇和發(fā)展趨勢的分析，可以看出我國土木工程建設在未來的實踐中，將會取得更好 的發(fā)展。

參考文獻：

[1]丁苗苗，王軍.現代土木工程的特點與未來土木工程的發(fā)展[J/OL].城市建設理論研究（電子版），2015（03）.

海洋工程發(fā)展前景范文第4篇

1關于深海漂浮式能源中心的設想

現有的各種可再生能源中，風能是除核能外，技術最成熟、最具開發(fā)條件和最有發(fā)展前景的發(fā)電方式，同時風能資源蘊藏量也特別巨大，遠海風能儲量則更多.

自20世紀90年代起，國外開始建設海上風電場.海上風電場以它獨特的優(yōu)勢，正日益成為未來風力發(fā)電的發(fā)展方向.由于絕大部分海上風能集中于水深超過60 m的區(qū)域，所以海上風電場的建設由淺水的近海區(qū)域發(fā)展到深水的遠海區(qū)域已成必然趨勢，但是如果按照目前近海風電場采用各種固定在海底的貫穿樁結構（如重力基礎、單樁基礎或多腳架基礎）的傳統(tǒng)方法，整個風力機基礎的制作成本將隨著海水深度增加而急劇上升，這將會使深海風電場的建設在工程和經濟兩方面都變得不可行.

同時，由于漂浮式海洋工程平臺造價高昂，因此在漂浮式風力機平臺上集成海流和波浪發(fā)電，從而形成深海漂浮式能源中心將成為合理的選擇，對此國外已有相關研究.

綜上所述，深海漂浮式能源中心是深海能源開發(fā)利用必需的裝備，是深海風電場和大容量波流電站應用的基本核心，也是產品技術含量高的綜合集成式成套發(fā)電設備.同時，深海漂浮式能源中心相關技術是新能源技術和海洋工程兩大學科領域相結合的研究課題，可在一定程度上緩解我國能源分布與需求格局存在的巨大矛盾，因此也是一種具有戰(zhàn)略意義的新能源形式.對其深入研究對于充分利用我國廣闊的海洋國土，緩解我國東部發(fā)達地區(qū)能源嚴重緊缺的現狀，均具有重大的理論、經濟和社會意義.

2現有海洋工程水池及其不足

早期的試驗水池都是為了滿足船舶工業(yè)的需要，水池長而且狹窄，安裝有拖曳模型和自行拖車.后來為了探究船舶操縱性，開始出現圓形水池.海洋工程平臺一般為無航速裝置，采用固定錨泊安裝，波浪和海流無特別流向.因此原有船舶水池無法滿足系泊系統(tǒng)測試，改變波浪入射角必須重新安裝模型，這樣會有較強的池壁效應，不再適合海洋工程構筑物的水池試驗.自20世紀70年代起，開始出現了用于近海石油開發(fā)相關試驗的水池，即海洋工程水池[5].在挪威、美國、荷蘭、日本、加拿大等海洋科技發(fā)達國家，海洋工程水池作為發(fā)展海洋高新技術必不可少的配套基礎研究設施，由國家投資建設.代表性的海洋工程水池概況如表1所示.

表1國外海洋工程水池概況[6]

Tab.1

Overview of foreign ocean basins

上述水池雖然可進行深海漂浮式風力機乃至深海漂浮式能源中心的水動力學試驗，但因它們主要面向海上鉆井平臺等復雜深海結構的研究，故試驗費用高且針對性不強.

目前沒有可直接用于海上漂浮式能源中心的專用海洋水池，表2給出了類似的關于海上漂浮式風力機的試驗技術參數.

表2漂浮式風力機模型試驗技術參數[7]

Tab.2

Technical specifications of floating wind turbine hydrodynamic experiments

由表2可見，模型縮尺比在1∶20到1∶150不等，估計隨著風力機和其它波流發(fā)電裝置的發(fā)電功率的增大，未來的模型縮尺比將會超過1∶150.因此，小模型水池試驗的研究將會是未來風力機水池試驗的一個重要挑戰(zhàn).

針對深海漂浮式能源中心水動力試驗這一背景，本文參照已有的研究和相應的國家標準[8]，提出了一種新型的風浪流聯合試驗裝置，并對該裝置的各子系統(tǒng)部件和測量控制系統(tǒng)進行了詳細的探討.

3風浪流聯合試驗裝置及其控制系統(tǒng)

3.1風浪流聯合試驗裝置

風浪流聯合試驗裝置主要用來模擬深海漂浮式風力機的工作狀態(tài)，如模擬海上的風、浪、流等[9]，因此，可將其分為四個部分，即：水深調節(jié)系統(tǒng)、造波-消波系統(tǒng)、造流系統(tǒng)和造風系統(tǒng)，如圖1所示.

圖1風浪流聯合試驗裝置示意圖

Fig.1

Schematic diagram of the test equipment

3.1.1水深調節(jié)系統(tǒng)

水深是指海洋靜水面至海底的垂直距離，通常稱為海洋平臺的工作水深.該裝置為了滿足不同水深的模擬要求，為2 m深的深水池配備4 m深的假底.假底由混凝土浮箱連接組合而成.在假底下部安裝多根鋼纜，通過安裝在池邊的多個空壓卷揚機裝置調節(jié)鋼纜長度來實現假底的上下移動，從而達到調節(jié)水深的目的.對于一般水池試驗，模型縮尺比通常為1∶50～1∶70，水池模擬海水深度可達300～420 m；若采用小尺度模型試驗，模型縮尺比最小可至1∶150，水池模擬海水深度最大為900 m，均滿足深海漂浮式風力機的要求[10].同時，可在假底加裝振動裝置，用于模擬海底地震.

3.1.2造波-消波系統(tǒng)

水池內尺寸為15 m×2.5 m×3 m（水深2～2.5 m），整個造波-消波的過程都在水池內完成，具體可分為造波系統(tǒng)和消波設施兩部分.

（1） 造波系統(tǒng)

海洋工 程水池造波系統(tǒng)的核心裝置是造波機.我國在造波方面的研究工作從20世紀50年代起步，最初使用的造波裝置主要是簡單的電氣裝置.到70年代中期，開始逐漸采用模擬信號控制.隨著科技的發(fā)展，如今已完全采用計算機進行造波控制.目前，主要的造波機類型可分為搖板式、推板式、沖箱式、空氣式以及多單元（也稱蛇形）造波機.該試驗裝置擬采用簡單可靠的搖板式造波機.

搖板式造波機的主體部分是一框架式板塊結構，其下緣與固定支座采用鉸接的連接方式.在驅動機構帶動下，造波板繞支座上的鉸接點作往復擺動，使板面前方的水抬高或下降，在水面上形成波浪.調節(jié)或控制搖板的擺幅和周期（頻率），可產生不同波高和波長的波浪.搖板式造波機結構簡單，質量較小.采用液壓傳動機構，既可調頻又能調幅，用于制造不規(guī)則波，比較方便.

（2） 消波設施

消波設施的原理是通過消波構造裝置擊碎或破壞波浪形狀從而達到消除波能和減少回波的效果.試驗水池的消波設施主要有消波器和消波灘（岸）兩大類，有網格式和筒陣式等形式.消波器的特點是體積較小，可方便拆卸，但消波效果一般；消波灘體積大，消波效果較好，但需要占用較大的水池空間，建造成本相應較高.國內外大多數水池均采用消波灘形式.本文試驗裝置亦采用這種消波方式[11].常見的消波灘是拋物線形斜面消波灘，其斜面坡度大小直接影響消波效果，坡度越平緩，反射回波越少，但占用的平面尺寸較大，因此，可在滿足消波效果的基礎上把坡度取得適當陡一些，使消波灘下緣延伸到水中一定深度即可終止，如圖1所示.

消波灘的消波過程是一個復雜的非線性過程，無法通過數學手段解決.荷蘭水池的消波灘是通過在高速水池中針對不同坡度、不同吃水深度、不同表面阻尼系數和不同長度進行試驗而最終確定形成的.即使如此，也很難保證達到100%的消波效果，而且它也無法解決水池側壁和模型的反射回波問題[12].

3.1.3造流系統(tǒng)

每個海洋工程水池都要配備造流系統(tǒng).該系統(tǒng)的造流能力是決定海洋工程水池先進性的重要方面.目前常用的造流系統(tǒng)有池內循環(huán)、假底循環(huán)與池外循環(huán)三種形式[9].在該試驗裝置中由于需要模擬深海海流，需要將漩渦、回流等擾動消除在水池外，以保證試驗區(qū)域流場的均勻度和湍流強度等特性滿足模型試驗要求，故而選用池外循環(huán)[13].其工作循環(huán)為：水流由水池外大功率水泵驅動后，經過管路和進水廊道進入水池，再經過水池對面的出水廊道返回到管路中，形成一個完整的循環(huán)過程.在深水池外的進水和出水廊道內，設置有多種整流設備，以使高速水流進行整流后進入水池，因而具有較為均勻的流速分布，且水流的湍流強度也能滿足試驗要求.

3.1.4造風系統(tǒng)

風是影響海洋工程的重要環(huán)境因素之一.在對深海漂浮式風力機的工作過程模擬中，造風系統(tǒng)是必不可少的.該系統(tǒng)包括變頻風機、整流器、風速儀以及計算機數據采集和控制系統(tǒng).風機懸掛在一個可旋轉的吊架上，可使風向與浪向成任意夾角.整流器放置在風機前方，目的是使流至風力機的風是均勻的.通過風速儀與測控系統(tǒng)可調節(jié)風速大小，模擬不同風速下風力機工作狀態(tài).

3.2測控系統(tǒng)及其主要儀器

測控系統(tǒng)是該試驗裝置最重要的部分.對于深海漂浮式風力機水池試驗，主要目的為測量某固定風速、流速以及波浪條件下的風力機浮臺的響應特性.因此，需要配備風速測控系統(tǒng)、流速測控系統(tǒng)、浪高儀、非接觸式光學六自由度測量儀器以及其它儀器.

3.2.1風速測控系統(tǒng)

該系統(tǒng)用于調整、控制風速.其作用原理為：首先選定試驗所需模擬風速的大小，然后通過風扇造風，并在整流器后放置風速儀，測量入流風速，最后根據實測結果調整造流風扇的變頻器，使風速始終穩(wěn)定在要求的范圍內[14].風速測量擬采用AR846型風速測量儀.該儀器與計算機直接連接記錄反射時間過程.風速儀量程范圍為0.3～45 m·s-1，解析度為0.001，測試相對誤差小于3%.

3.2.2流速測控系統(tǒng)

該系統(tǒng)用于調整、控制海流速度.其作用原理與風速測控系統(tǒng)基本相同，即：首先選定試驗所需模擬海流的速度大小，然后通過流速儀測量海水的平均流速，最后根據實測結果調整造流水泵的功率，使流速始終穩(wěn)定在要求值.流速儀擬采用挪威Nortek公司生產的ADV超聲波三維流速儀.該儀器流速測量范圍為0.005 ～1.0 m·s-1，它在水中含有足夠微小粒子的條件下測試相對誤差小于1%，足以保證測量所需大小與精度.

3.2.3波浪測量儀器

為了確定波浪條件，需要已知波浪的波譜、浪高和頻率.由造波機可得到波譜，而浪高和頻率則需要通過波浪測量儀器得到.波浪測量擬采用DS30型浪高水位測量系統(tǒng).采集儀內置模/數轉換器，巡回采集各通道數據，單點采樣時間間隔為0.001 5 s （約666 Hz ）.該系統(tǒng)可同步測量多點波面過程并進行數據分析，每次試驗前進行標定，標定線性度均大于0.999.為了測量頻率，并考慮到浮臺對波浪的影響，需要多個浪高儀，最多時需要12個.

3.2.4光學六自由度測量儀器

該儀器是本文試驗裝置中最為重要的測量儀器.該儀器主要利用圖像處理和立體視覺技術對試驗平臺進行非接觸式測量，實時得到平臺的六自由度，即縱蕩、橫蕩、垂蕩、縱搖、橫搖及首搖的運動軌跡，且對浮體的移動沒有任何影響.根據其測量結果可對浮臺進行RAO頻域分析.本文試驗擬采用HU型船運動量（六分量）測量系統(tǒng)，它由采集儀、2臺攝像機和船標組成.船標上安裝有4個紅燈、2個藍燈，固定于平臺上.1號攝像機安放于平臺的正上方，觀測4個紅燈的移動變化.由軟件計算出平臺的縱蕩、橫蕩、縱搖、橫搖和首搖5個分量.2號攝像機安放在平臺尾部延長線上，觀測2個藍燈的移動變化，計算出平臺的升沉.

傳感器的量程是可變的，可通過調節(jié)攝像機的變焦來改變量程.因為6個燈的空間尺寸是固定不變的，因此量程改變無需標定.

3.3其它儀器

3.3.1系泊拉力測量系統(tǒng)

系泊拉力的測量擬采用2008型纜力測量系統(tǒng)（32通道）.該系統(tǒng)通過USB接口與計算機相連，采樣時間最小間隔為0.001 s （1 000 Hz ），采用LA2型拉力傳感器測量系泊拉力.該系統(tǒng)可同步測量多組纜繩拉力.LA2型拉力傳感器是應變式的，使用350 Ω應變計，組成全橋電路，具有良好的溫度特性.LA2型拉力傳感器的量程為19.6 N （2 kg ）.

3.3. 2波高測量系統(tǒng)

目的在于提供一種能快速、多點檢測波高，并對采集的信號進行實時分析控制的波高測量系統(tǒng).波高測量系統(tǒng)包括若干波高傳感器、與各波高傳感器對應的檢出電路、放大電路、A/D轉換電路、穩(wěn)壓電源和計算機；波高傳感器的信號輸入到檢出電路，經放大電路、A/D轉換電路輸入計算機.

3.3.3攝像機

主要用于模型試驗過程中的攝像.

4試驗裝置功能

該試驗裝置可模擬深海條件下的風、浪、流，從而進行風力機浮臺響應特性的測量與系泊拉力特性的研究，也可進行浮臺傾覆試驗.對于某些海上作業(yè)平臺等簡單對象，也可進行一些模擬分析.

4.1不同載荷條件下海洋平臺響應與系泊拉力特性

可采用不同類型浮臺結構（如單柱平臺、駁船平臺、Spar平臺等）測量平臺的六自由度響應特性以及系泊的拉力特性；也可調整工況，測量在風流、風浪、浪流乃至靜水影響下，浮臺的六自由度響應特性與系泊拉力特性；還可測量在極限工況，如百年一遇的海況下，浮臺的六自由度響應特性與系泊拉力特性[12].

4.2海洋平臺大載荷傾覆試驗和破倉試驗

在一定條件下，對平臺模型逐漸加大風速，可測出隨著風速的增加浮臺動態(tài)響應的變化.通過不斷加大風速，最終可得到浮臺所能承受的最大風速，即傾覆風速.也可將平臺部分艙體注水，研究平臺的破倉水動力特性.

4.3深海漂浮式能源中心的性能試驗

該試驗系統(tǒng)可模擬深海條件下，進行不同形式風力機、振蕩水柱波力發(fā)電機和海流發(fā)電機的性能試驗；也可模擬單一或疊加極端載荷條件下，進行深海漂浮式能源中心的整機動力學特性試驗.

4.4其它水動力學試驗

由于試驗裝置可調節(jié)試驗水深、模擬海底地震，故可進行變水深平臺水動力或系泊特性試驗，以及海底地震的平臺水動力或系泊特性試驗.

5結論

本文提出了一種新型簡單實用的風浪流聯合試驗裝置，并詳細闡述了其結構組成及測控系統(tǒng)與測量儀器，同時介紹了該裝置所能進行的各種試驗項目.該試驗系統(tǒng)可用于模擬深海條件下的風、浪、流，從而進行風力機浮臺響應特性的測量與系泊拉力特性的研究；用于測量不同載荷條件下海洋平臺響應與系泊拉力特性；可進行海洋平臺大載荷傾覆試驗和破倉試驗；可模擬深海條件下，單一或疊加極端載荷條件時深海漂浮式能源中心的整機動力學特性；也可進行變水深平臺水動力或系泊特性試驗以及海底地震的平臺水動力或系泊特性試驗.該試驗裝置對于深海漂浮式能源中心的研究具有非常重要的作用.

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海洋工程發(fā)展前景范文第5篇

1. 1選址

選址，是燈樁建設的首要環(huán)節(jié)。為滿足助航導航功能的需要，燈樁一般建設在偏僻的航道岸邊和礁石上，但選址也必須照顧工程施工的可能性，若施工太困難，造價過高，那么再理想的地點都是不現實的。此外還要考慮便于燈樁建成后的維護管理，因為燈樁建設的施工過程是短暫的，而建成后的維護管理是長久的，因此要盡量使建成的燈樁管理方便，維護費用合理，因此必須考慮燈樁的防腐情況、交通情況、維護所需設備等。

1.2建筑設計

燈樁屬于構筑物類，一般說，它的體量與房屋建筑相比小得多，但是由于燈樁大多孤獨地立于場區(qū)的突出之處，非常顯眼。因此燈樁雖小卻可成為一個城市或一個區(qū)域（海區(qū)）的標志建筑。從這一點上說，它的外觀最好是一個“藝術品”，但它與一般的雕塑藝術又不盡相同，它必需滿足構筑物的功能需要，滿足有關的規(guī)范要求，不能隨心所欲，一定程度上限制了外形的創(chuàng)造空間，這可以說是燈樁建筑設計之難點。

1.3結構設計

眾所周知，結構設計主要是保證構筑物的強度、剛度和使用壽命，并兼顧經濟合理性。

位于陸地上的燈樁，其結構設計是比較簡單的，可以按常規(guī)的設計方法進行結構設計，但在海中建設的燈樁，其結構設計就比較復雜，除要同陸上燈樁一樣考慮抗地震、臺風外，還要考慮水流、波浪等載荷，尤其是基礎設計，往往依賴于海洋工程手段，但由于工程量小從經濟上又很難完整地執(zhí)行海洋工程的一套，這是個很大的難題，筆者認為最好的辦法恐怕還是盡量從選址上做到“靠水而不沾水”。

1.4施工

對施工有利的建設地點，自然是路通，有淡水，有交流電等，這是最理想的地點，但由于燈樁的特殊性，往往難以做到，往往需要建設在孤島上或者海中的礁石上或者潮間帶上，材料、設備搬運特別困難，又沒有淡水，沒有交流電，而且常受臺風等天氣影響，可作業(yè)時間受限。

為減少燈樁施工的這個難點，最好的辦法還是盡量采用輕質材料，采用工廠生產的組件，以減少運輸量，減少現場施工工作量，縮短施工周期。

2.材料選擇在燈樁建設中起著關鍵作用2. 1建筑設計方面

回顧燈樁的發(fā)展，不同材料的選用，在燈樁的建筑設計上，會影響燈樁的造型和外觀藝術效果。

早期用的磚石，由于其可塑性小，所以磚石結構燈樁的造型必然壯實而單調；及至鋼筋混凝土結構，它的可塑性提高了，所以鋼筋混凝土結構燈樁可以設計成任何造型，但現存的基本上仍是實體的。待到鋼結構的采用，才設計成具有一定的通透感的外型。

八十年代，廣東曾用過玻璃鋼建造燈樁，優(yōu)點是可設計成各種殼體，外形多樣化。可是由于所用材料的固化劑含苯有毒，現場施工又很難作保護措施，對施工工人有害，即使在工廠制造也大多靠手工，難以機械化，發(fā)展前景有限。

超高分子量聚乙烯與玻璃鋼雖同為高分子材料，但它的主要優(yōu)點是可以在工廠制造在現場組裝，因而不存在玻璃鋼的缺點。而工業(yè)用鋁合金，更可在工廠制造現場組裝，又由于鋁合金可以在現場焊接，更具靈活性。

超高分子量聚乙烯與工業(yè)用鋁合金，這二種新材料，表面閃閃發(fā)光，光彩奪目，都有極好的視覺效果。因之外形的可塑性極好，所以，新材料的應用，必能激發(fā)建筑設計師的藝術靈感，為燈樁的外形設計開辟新的天地。

2.2結構設計方面

不同材料的力學性能不同，必然影響它們的結構設計。新材料力學性能與Q235-A鋼力學性能對照如下表：

從表中可見，超高分子量材料的優(yōu)勢在自重輕，強度雖低一些，但只要合理的設計是可以滿足需要的。而鋁合金，特別是5000系列的鋁鎂合金，性能與鋼差之不大。在此，我們必需改變一說到鋁就想到“軟”的老概念，對民用鋁的確如此，但對工業(yè)鋁則完全不同。因此用新材料建造的燈樁完全有可能比鋼結構更輕巧耐用且便于維護管理。

2.3使用壽命方面

磚石結構燈樁、鋼筋混凝土燈樁、鋼結構燈樁和玻璃鋼結構燈樁的使用壽命，在良好的維護保養(yǎng)的情況下，設計使用壽命一般在50年以上，這已被許許多多的工程實例所證實。至于現時，玻璃鋼燈樁不再采用的原因，不在于壽命問題，而是由于玻璃鋼是半透光的，制作又是手工涂刷樹脂難以均勻，因此從內部向外看疙疙瘩瘩斑斑駁駁很不美觀，加上含笨固化劑的毒性，不受歡迎。

目前超高分子量聚乙烯和鋁合金材料的老化試驗都表明壽命都可達到50年。從燈樁的使用實踐說，超高分子量聚乙烯燈樁近幾年雖已在使用，但年份有限難以對壽命作評價。鋁合金用作燈樁還沒有實例，但這種5000系列的鋁合金特別是其中的5A05、5A02有很好的防腐性。已廣泛應用于船舶、艦艇、汽車和飛機板焊接件、需嚴格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鉆探設備、交通運輸設備、導彈元件、裝甲等等領域，可以相信它的使用壽命是不成問題的。而船用鋁合金的水密門窗我們在燈塔、導標上已采用多年，效果甚好，可作間接佐證。

3.新材料用于燈樁建設的優(yōu)點

綜上所述，新材料用于燈樁建設的優(yōu)點可歸納為：自重輕、耐腐蝕、免維護、壽命長、標準化程度高（這二種新材料都有標準化的平板與管材，都可在工廠預制）、現場搬運方便、施工便利、工期短等。

值得指出的是，新材料的采用有利于發(fā)展綠色經濟。

鋼筋混凝土離不開現場“濕”作業(yè)，在海邊缺淡水之地不僅供水困難，而且污染水環(huán)境，壽命結束后的殘棄物又無法循環(huán)利用，不利于環(huán)境保護，我們必須拼棄那種反正在荒野，些小污染無所謂的舊觀念。環(huán)境是一個整體，必須從點滴把關，而新材料燈樁建設時干凈，壽終后可再利用。此外，新材料的采用也符合創(chuàng)新拉動經濟的新經濟政策。

4.經濟性討論

超高分子量聚乙烯燈樁價格比較劃算，例如CML806-6000型燈樁每座20.9萬元（每米約3.5萬元）。

5000系列鋁合金板材價格約40元＼公斤，建造一座直徑1000毫米、壁厚20毫米、高10米的燈樁的鋁合金用量約3.0噸，鋁合金材料的費用約12.00萬元，據了解專業(yè)鋁合金加工生產廠，全部加工制作成燈樁也可控制在20.00萬元左右，這是可以接受的。

5.新材料燈樁設計中的一些特殊問題5. 1上部結構與基礎的聯接問題

新材料燈樁的基礎仍是用傳統(tǒng)的混凝土基礎為好。

對于鋁合金燈樁，由于目前鋼與鋁尚不能直接互焊，因此基礎的頂面應預埋鋼板一塊，燈樁的底部應有鋁合金板一塊，二者用螺栓連接。一般說不同材料間會有電化腐蝕，但由于燈樁交接處所在環(huán)境是干環(huán)境，這種電化腐蝕是很小的，為進一步避免這種可能出現的腐蝕，可在二者界面間涂以油漆或其它合適的防護物料作隔絕層。