引言

为了推动流固耦合力学在船舶与海洋新能源领域的理论发展和研究项目合作，促进我国船舶行业的结构调整和海洋新能源行业的蓬勃发展，“2018年流固耦合力学在船舶与海洋新能源领域中应用研究科学家论坛”于2018年1月11日在上海交通大学闵行校区召开，通过交流和研讨，与会学者和专家结合国家海洋发展战略，为我国船舶与海洋新能源领域科技进步和发展集思广益，把握相关领域力学问题学术研究方向，凝练和提出我国在该研究方向上亟需关注和解决的关键基础科学问题.本次会议由国家自然科学基金委员会资助，由上海交通大学主办，上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院承办.会议旨在加强船舶与海洋新能源流固耦合力学研究领域前沿课题的研讨和学术交流，结合国家海洋发展战略，为我国船舶与海洋新能源领域科技进步和发展集思广益，引领相关领域力学问题的学术研究.中国科学院力学研究所胡文瑞院士、上海交通大学副校长奚立峰、国家自然基金委数理学部力学处处长詹世革研究员、上海交通大学科研院副院长孙丽珍、万德成，上海交通大学船建学院党委书记周薇，以及来自全国多所船舶与海洋新能源领域的设计研究院及高等院校10余家单位近30位专家学者参加了此次论坛.

本次会议由上海交通大学船建学院李晔教授和刘桦教授主持.刘桦教授主持了开幕式.首先，上海交通大学科研院副院长孙丽珍和船舶海洋与建筑工程学院党委书记周薇致欢迎辞.随后，詹世革研究员发表讲话，对2017年国家自然科学基金委的资助方向和资助情况进行了回顾，并对船舶与海洋新能源领域力学基础研究工作的重要性进行了解读.她指出：2017年对于基金委来说是发展的一年，科研资助的增长体现了国家对基础科学研究的重视.2018年对于基础力学的研究而言，双峰属性更加明显，一方面要支持自由探索，鼓励原创，面向学科前沿，另一方面要特别强调有国家重大需求的新概念、新方法、新理论、新技术的研究，同时对薄弱方向进行支持加强，对交叉研究进行加强.他希望各位专家学者能够在本次会议中充分研讨，进一步明确该领域关键的科学难题和技术挑战，提出研究思路和方法，以促进船舶与海洋新能源的发展.

开幕式后，论坛开展了主题报告、邀请报告与讨论、自由发言和集中研讨，分别概述如下.

1 邀请报告简介

有11位专家做了邀请报告，参会专家就报告进行了深入的讨论，具体内容简述如下.

1.1 主题报告：液压与海上新能源

中国科学院胡文瑞院士做了《新型液压蓄能式风力机》的特邀报告.阐述了在能源危机、化石能源枯竭、全球温度增加的情况下，风力发电是中国除了水电以外最主要的发电方式.发改委于2017年底发表了“十三五”规划，计划2020年非石油能源占到15%，2030年占到20%，其中风电达到2.1万千瓦.报告认为，水平风力发电机的研究主要面临三个问题，首先是叶片和风级空气动力学的问题；其次是气动弹性和结构动力学问题，这是风机的关键问题，特别是对于大功率风机，实现CFD和CSD的耦合，通过比较复杂的模型进行流固耦合方面的计算，是研究风机这一关键问题的重要方法；三是地球边界层的大气湍流问题，目前该方向研究工作较少，需要深入研究.风机技术主要面临优化的问题，因此需要结合中国国情，通过优化，解决好造价成本、风机寿命、运营维护和环境方面的问题.针对这些问题，胡院士认为可以通过配备液压储能装置改良风机.胡院士介绍了兰州理工大学研发的新型压储能式风力发电机，其具有储能功能，解决了无风环境下的发电问题.该装置可以将风能转化为液压能储存起来，一方面可以通过液压调控电压，实现系统稳定持续地供电；另一方面该装置结构简单，发电机等设备降至地面，大幅降低了制造和维修的成本.目前液压储能式风力发电机的原理样机已经建成，下一步将继续研制兆瓦级液压蓄能风机，解决低转速、大流量、大扭矩、高效率的主泵和经济的储能装置以提高整机的效率.

1.2 水波与结构物响应

中山大学詹杰民教授做了《几种结构在波浪作用下的多自由度耦合分析》的报告，分析了双弹片支撑的圆柱体结构，约束支撑条件下的滑动桥板结构，二维三自由度浮体结构，多自由度沉放的三维锚块结构等问题的流固耦合的响应和稳定性问题.报告中首先介绍了在单自由度下圆柱体结构的流固耦合问题.通过提出和运用动网格区域分解方法，计算流固耦合特征，同时通过对结构周围的网格进行加密，最大限度地提高计算精度.他们通过实验验证来获取准确的阻尼系数.进一步，介绍了如何将提出的动网格区域分解方法推广到多自由度问题中，并结合物理实验验证了方法的准确性.动网格区域分解方法的特点是，结构可以转动，而临近结构转动的区域可以滑动，通过多个滑动通道，来保证运动在每次计算结果中的损失降到最低.在三维多自由度沉放的锚块问题中，是通过球体将结构包围来进行处理.一维、二维和三维区域分解方法，都得到了实验的验证.

文章来源：《水动力学研究与进展》 网址: http://www.sdlxyjyjzzz.cn/qikandaodu/2021/0302/535.html

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