代表性成果

面向国家海洋强国战略与“海上新广东”建设需求,学院在海洋工程基础理论研究、核心算法突破、高端装备研发及重大工程应用等方面取得了一系列具有代表性的创新成果。

成果一:流固耦合核心算法与国产化软件开发

围绕通用流固耦合及跨介质流体动力学展开深入理论研究,构建了高保真数值模型,突破大规模并行求解算法,研发了具有自主知识产权的流固耦合软件,成功应用于高速水动力性能分析、水下爆炸与结构安全评估等关键场景,为海洋工程装备自主研发提供了核心技术支撑。

 

流固耦合软件与高速水动力学应用

 

成果二:海洋牧场平台研发与试验技术

构建了基于CFD数值仿真和水池试验的海洋牧场平台设计理论体系,突破多物理场耦合仿真算法,精确预测极端海况下的流体载荷与结构响应,应用于“湛农一号”、“永绅一号”、“珠海琴”等海洋牧场装备研制,支撑系列平台多次抵御强台风冲击,服务于广东省现代化海洋牧场建设。

 

成果三:海上风电多场耦合高精度仿真技术

提出叶片裂纹相场模拟、风电场尾流高效预测等算法,开发了高性能海上风机一体化设计分析软件,揭示了风-浪-流-结构多场耦合作用机理,为海上风电场规划与浮式风机设计提供了核心技术支撑,服务于我国深远海风电装备自主研发与产业化发展。

 

成果四:波浪补偿吊控制系统

建立了“船舶-吊具-负载”多体耦合动力学模型,提出“主动+被动”复合补偿机制,突破波浪运动预测与自适应控制算法,自主研发HcBox智能控制器及高精度电液伺服绞车,已搭载于“中山大学”号科考船并在南海、东海等海域实现高精度水下设备布放、回收等任务,有效支撑海上设备吊装、深海探测等复杂海况作业任务实施。

 

成果五:基于大型海洋综合科考的水声环境保障装备与理论

该成果构建了全球海洋环境数据采集与分析理论框架,突破多源异构数据融合处理算法,集成研发多套高精度观测设备,组织实施十余次大型科考航次,积累了覆盖全球重点海域的实测数据,有力支撑了国家重大科研任务。

 

成果六:AUV平台水下目标组网探测系统

该成果深入研究了水下声学探测传播机理与信号处理理论,提出水平短阵高分辨测向算法,研制了AUV拖曳阵水声探测系统,海试中成功获取来自深海层级的有效探测信号,为我国深海无人组网探测提供了重要实证。

 

成果七:水面及水下无人航行器

该成果构建了跨介质运动统一动力学模型,揭示气-水界面穿越控制机理,开发自适应控制算法,研制“红鹳1号”气垫无人艇、“海鹰系列”航行器等装备,“海鹰系列”成功在北冰洋完成测试,为极地探测与海洋监测提供了全新解决方案。

 

成果八:无人潜航器控制策略及移动组网通信

该成果深入研究了水声信道特性与移动组网拓扑结构,提出自适应路由算法,研制了高性能水声MODEM样机,在千岛湖试验中网络吞吐量实现突破,为无人潜航器集群协同作业提供了可靠通信保障。

 

成果九:海洋环境监测大数据与河网-河口湾治理技术

该成果面向粤港澳大湾区防洪减灾、供水安全、航运保障与生态保护重大需求,突破了海洋灾害预警、多源数据融合和河口地貌预测关键技术,揭示了珠江河网-河口湾地貌、动力与沉积演变机制,形成了灾害风险识别、预警预测及防洪-供水-航运协同治理技术体系,相关成果凝练为专著《珠江河网-河口湾演变机制及治理研究》。

 

成果十:生态海堤空间配置技术

该成果构建了耦合增水、强浪与植株摆动的滨海湿地消浪模型,揭示了风暴作用下波浪耗散机制,研发了兼顾经济效益与防护效果的生态堤防空间配置技术,提出了不同滨海动力环境下最优红树林布设方案,为粤港澳大湾区海岸防护提供了理论与技术支撑。