科海拾贝

美海军使用新式潜水服 美国海军最近在加利福尼亚州圣迭戈海域完成了一种被称为“刚性服2000”的新式潜水服的试潜任务。穿这种潜水服可在水下2000英尺的环境中作业,比旧式潜水服深约800英尺。经过试验,穿“刚性服2000”甚至可潜到海平面以下3000英尺的深度。     

带加热器的潜水服

瑞典防卫组织的海军医疗部开发出带加热器的潜水服。该潜水服内部布满用于温水循环的网状细管,背后的加热器使循环水加热。穿上它即使在零下5度的水中也能潜水2小时,从而在海洋油田开发等深海作业中发挥威力。据瑞典驻日本使馆有关人士称,所开发的潜水服借助水下用小型电泵而具有加热和潜水服内温水循环两种功能。电泵设计新颖,故不受水压的影响,加热器     

水下活动 别具一格

水下象棋赛 澳大利亚两位国际象棋大师曾举行了一次海底象棋赛。两人身负沉甸甸的氧气瓶,穿着厚墩墩的潜水服,在海底摊开电子棋盘,足足鏖战了2个小时。目前,这一活动已流行于欧美。     

船底脱险

"都准备好了吗?"乔治·德克尔边穿潜水服边问搭档里奇。里奇一翘大拇指,俩人就从船舷边的潜水平台上跳进了比斯海,一下子潜到水下6米处、阴暗而冰冷的海水中。这时是6月的一个阳光明媚的星期五下午1点多钟。 德克尔,42岁,高中时就是个游泳健将。他和现年57岁的里奇都在迈阿密的比斯海船     

基于水流环境的水下机械手动力学及控制方法研究综述

水下机械手是水下作业中难以替代的设备，目前国内外学者研究水下机械手时大多没有针对水体环境进行详细分析，未总结不同水体环境下的机械手动力学模型。在研究水动力学的基础上，把水体环境分为静水、结构化水流和湍流等3种状态。通过归纳3种水体环境下水下机械手的相关研究，对水下机械手的动力学建模与控制方法进行总结，这对水下机械手精确作业与控制具有一定的借鉴意义。     

基于Kane动力学和通路矩阵的水下自重构机器人建模

文章推导出基于通路矩阵和Kane方法的水下自重构机器人的运动学和动力学方程。引入图论的知识解决水下自重构机器人的统一构形描述问题,提出采用通路矩阵描述水下自重构机器人的不同构形,结合Kane方法,建立了水下自重构机器人的运动学和动力学模型。以水下自重构机器人的典型构形(水下四足行走构形)为例,验证了该方法的有效性和可用性。     

艰难的深海遨游(上)

海底也有无底洞 中国人喜欢提醒出门的亲朋好友:"一路小心,不要冒险,平平安安回来." 欧洲人恰恰喜欢冒险,他们会邀请同伴:"怎么样?这个假期去攀岩?还是去深潜?" 2017年4月15日,格拉西亚和马斯卡洛两人一拍即合:深潜去!西班牙马卡略岛水下有一个神秘的洞.两人穿上潜水服就扑通一下跳下海去,一路下潜,一路铺设引导绳,...     

水下锚系动基座发射系统动力学数学建模

深入研究了水下动基座发射导弹在海流作用下和发射过程中动力学系统的动力学问题。建立了水下锚系发射导弹动力学系统在海流作用下点火发射过程完整的数学模型。最后的算例表明开盖过程对导弹发射前的初始状态有影响,海流的作用将会引起发射平台发射前初始姿态和位置的改变。     

水下滑翔器动力学建模及优化设计

水下滑翔器是广泛应用于海洋观测的新型浮力驱动设备。它通过改变重、浮力的比例实现垂直方向运动,通过固定水平翼以及改变浮心和重心的相对位置实现水平方向的运动。文章使用吉布斯函数和阿佩尔方程建立了水下滑翔器动力学模型并指导水下滑翔器设计。首先获得能够建立水下滑翔器动力学特性和内部各移动重物关系的模型。然后,使用计算流体力学软件Fluent获得模型中水动力参数的数值。考虑固定水平翼位置影响,文中以减小能量消耗为目标,给出水平翼的较优位置设计。最后,通过水下滑翔器模型水域试验数据和仿真的对比,证明了动力学模型和水下滑翔器设计的有效性。     

水下清刷装置优化设计及实验

水下清刷装置是水下船体表面清刷机器人的关键部件.文中分析了水下清刷装置在水下旋转的受力状况,建立了该装置在水下旋转过程中的动力学模型,运用优化设计和实验的方法确定合理结构参数,为设计和制造水下清刷装置提供了理论依据.     

基于有限元法的双缆水下作业仿真

借鉴在船体结构中成熟运用的有限元法,融合刚体动力学的仿真分析手段,利用Matlab软件对两条水下作业的缆绳进行仿真分析,得到缆绳随时间变化形态,从而判断双缆是否会在水下发生干涉。文章首先分析了船舶运动的对缆绳投掷点的影响,其次给出了缆绳在水下的动力学模型,最后通过仿真得出缆绳在水下的形态。     

球形水下机器人滚进特性试验与动力学建模分析北大核心CSCD

[目的]为了探究球形水下机器人的滚进运动规律,以及质量分布对其运动的影响,对其机械机构进行创新设计及分析。[方法]首先,依据牛顿-欧拉方法建立球形机器人的滚进动力学模型;然后,通过地面滚进试验和水下滚进动力学理论研究,分析机器人的质量分配对滚进运动产生的影响;最后,通过搭建仿真环境和虚拟样机,对球形水下机器人在水下和陆地的滚进动力学进行对比分析。[结果]结果表明,当内置小车以恒定角速度输出时,该球形机器人的运动位移呈波动变化且驱动小车在球壳内的摆角也成周期性变化规律;当增加驱动配重时,小车摆角的周期和幅值均相应变小,球形水下机器人的运动更为稳定。[结论]所做研究可为球形水下机器人的设计优化提供指导。     

弹性垫形式的水下弹性体发射动力学分析

弹性垫会对水下运载器发射动力学产生影响,文章针对弹性垫形式,利用Lagrange方程推导了新型适配关系下的发射动力学方程,同时考虑了运载器的刚体运动、弹性变形、弹性垫变形与接触对发射过程的影响。利用文中的方法,建立了水下运载器发射动力学模型,对发射过程的载荷进行了求解,研究了弹性垫数量、刚度、位置等参数对运载器弹性振动的影响。结果表明文中方法是有效的,可用于水下运载器发射动力学分析。     

试验型水下滑翔机的动力学分析及实验

水下滑翔机是一种新型的无推进装置的水下运载器,它是由净浮力来驱动的,同时通过内部的直线驱动器来改变重心的位置以实现姿态的调节。对于大多数水下滑翔机,浮力机构是通过改变自身排水体积来实现的,文中介绍了一种变重量的水下滑翔机的设计、动力学分析以及实验过程,该浮力调节机构主要由单向水泵和三位五通电磁阀组成,最大下潜深度为30米。文中介绍了水下滑翔机的运动方程和动力学特性,并且给出了在稳定时刻的解,并且通过计算流体力学的方法对水下滑翔机的水动力特性进行了分析。仿真和实验结果证明了该水下滑翔机的可靠性及实用性。     

试验型水下滑翔机的动力学分析及实验（英文）

水下滑翔机是一种新型的无推进装置的水下运载器,它是由净浮力来驱动的,同时通过内部的直线驱动器来改变重心的位置以实现姿态的调节。对于大多数水下滑翔机,浮力机构是通过改变自身排水体积来实现的,文中介绍了一种变重量的水下滑翔机的设计、动力学分析以及实验过程,该浮力调节机构主要由单向水泵和三位五通电磁阀组成,最大下潜深度为30米。文中介绍了水下滑翔机的运动方程和动力学特性,并且给出了在稳定时刻的解,并且通过计算流体力学的方法对水下滑翔机的水动力特性进行了分析。仿真和实验结果证明了该水下滑翔机的可靠性及实用性。     

载人潜水器一机械手系统动力学研究

首先介绍了潜水器-机械手系统的一般动力学模型;针对载人潜水器(HOV)作业运动仿真培训的需要,提出了适用于运动仿真的HOV水下机械手动力学、运动学数学模型.结合已建立的HOV六自由度运动仿真模型,进行了HOV-机械手系统动力学运动学仿真计算,给出了三自由度水下机械手典型作业运动时,机械手手端运动轨迹及HOV姿态角变化的仿真结果.计算结果表明了研究的可行性和有效性;研究结果已被用于HOV的模拟培训器中.     

水下自航体水下弹道多学科耦合仿真分析

建立了一个水下自航体的联合仿真分析模型,该模型同时考虑了系统中的螺旋桨和舵机系统动力学特性、控制系统特性和流体动力学特性及其相互耦合的特性。利用此模型对水下自航体水下弹道进行了计算,计算结果与实航试验结果比较表明多学科耦合仿真分析的结果能真实的反应了水下自航体运动的情况。     

中国海事局印发《中华人民共和国海事局水上水下活动通航安全影响论证与评估管理办法》

《中华人民共和国水上水下活动通航安全管理规定》于2011年3月1日施行。为切实做好《管理规定》的实施工作,中国海事局组织制定了《中华人民共和国海事局水上水下活动通航安全影响论证与评估管理办法》、《关于水上水下活动通航安全核查工作的指导意见》、《关于落实水上水下活动通航安全主体责任的指导意见》和《水上水下活动通航安全影响评估专家库管理办法》4个配套文件。     

水下滑翔机稳态螺旋运动的时空尺度分析

水下滑翔机是一种节能型水下航行器,其转弯运动可近似视为稳态螺旋运动的一部分。为指导水下滑翔机在限制水域(近海底或近壁面)内的转向运动,本文对水下滑翔机稳态螺旋运动的时间、空间尺度特征开展分析。基于水下滑翔机的运动学和动力学方程,建立了其稳态螺旋运动的仿真方法,并与已公开发表的结果进行对比验证。分析稳态螺旋运动的轨迹特点,给出了其时间、空间尺度特征描述方法,并建立了时空尺度特征的研究思路。以Seawing水下滑翔机为例,定量地揭示了时空尺度特征随控制参数间的变化规律,并发现了上浮和下潜运动中变化规律的不同之处。     

一种小型水下滑翔机的设计和运动模拟

描述了一种小型水下滑翔机的设计和原理样机制造。与一般水下滑翔机不同的是,设计中将用于改变净浮力的水囊放置在该水下滑翔机的艏部。这样的设计能够为水下滑翔机滑翔姿态改变时提供正向力矩,减小系统调节时间。最后,建立原理样机的动力学方程并仿真模拟原理样机的下潜滑翔运动。仿真结果显示,水囊的布置确实能够减少水下滑翔机在姿态改变时的调节时间。