1.研究对象 随着海洋工程开发的深入和科学技术的进步,本学科研究内涵不断扩展,概括起来说本学科的研究对象是船舶与海洋工程装备,包括船舶与海洋工程结构物本身及其为完成其功能所必须具备的动力系统和水声系统等,具体来说主要包括船舶与海洋结构物的总体目标图像;运行于风浪流等外部环境作用下的船舶与海洋结构物流体力学和结构力学模型及其仿真数学模型;船舶与海洋结构物海上运行状态下的总体性能与其动态效应;船舶与海洋结构物生产设计与建造工艺技术;造船装备;船舶动力装置及其他辅助系统的物理仿真模型和设计
方法;船舶动力装置及其辅助设备的性能优化理论与方法;水声工程的研究对象为海洋中实现水下探测、定位、导航、通信及水下观测、监测目的所涉及的信号、信道、信息处理与信息系
统集成等科学、技术和工程问题。
2.理论与知识基础 作为以重大装备为研究对象的船舶与海洋工程学科,其涵盖的理论、知识基础面特别广泛,学科的理论主要包括数学、理论力学、材料力学、流体力学、结构力学、热力学、声学、机械设计理论与方法、计算机科学、自动控制理论与方法、电子电工学、信息论与信息处理、系统工程学等。
本学科的知识基础体系是从三个方面来构建的,即船舶与海洋结构物设计制造基础知识、轮机工程基础知识和水声工程基础知识。
船舶与海洋结构物设计制造以力学为理论基础,基础知识主要包括船舶与海洋结构物静力学与水动力学、船舶与海洋结构物强度、船舶与海洋结构物设计原理、船舶与海洋结构物建造
工艺等。
轮机工程学科以工程热力学、传热学等为理论基础,基础知识包括机械设计、燃烧过程数值仿真、振动与噪声控制技术、船舶电气、电力与电子技术、计算机和网络技术等。
水声工程学科以声学与振动理论、水声学为理论基础,基础知识包括电路与系统理论、信号与信息处理、声呐技术、水声计量与测试等。
3.研究方法 船舶与海洋工程学科的研究方法同其他工程学科的方法大同小异,主要包括理论分析方法、数值计算与仿真方法、试验测试方法。
(1)理论分析方法。运用理论力学、流体力学、结构力学、工程热力学、水声学等基础理论对船舶与海洋工程结构物的动力学性能、结构性能、动力装置的力学性能及水声系统的性
能进行机理性研究,建立相应的数学模型,并发展新的理论和方法。
(2)数值模拟方法。根据理论研究建立的数学模型,运用数值计算方法和系统仿真技术 对船舶与海洋结构物及其动力装置系统、水声系统进行过程模拟和仿真,掌握相应的性能特征,为系统设计优化、系统控制提供依据,并发展新的数值计算方法和仿真技术。
(3)实验测试方法。依据相似理论,利用缩尺模型,开展物理试验,以预测船舶与海洋 结构物、动力装置系统、水声系统的各种性能,对理论和设计方案进行验证和优化,并发展新的试验方法和试验数值处理技术。