深海耐压结构观察窗蠕变变形分析

大深度耐压开口结构的设计问题是深海探测装备研制过程中的关键技术问题之一.作者曾针对深海耐压开口结构的受力变形、蠕变以及耐压壳体变形协调等问题进行了计算分析和试验研究,并给出了观察窗应力的理论计算方法.文中进一步从理论上给出观察窗变形分析的计算方法和观察窗蠕变变形的计算公式.由此可对深海耐压开口壳体接触界面变形协调与水密技术进行理论方面的探索研究,为形成深海耐压开口结构优化设计的理论计算方法及相关技术标准的制定提供理论方面的支撑.     

承受静水外压作用的圆柱形壳体结构优化设计

加强圆柱壳是最重要的深海耐压结构形式之一,是深海装备和人员安全的基础保障以及设备发挥正常功效的载体.水下的工作深度越深,耐压结构承受的海水外压力越大,对耐压结构的强度与稳定性的要求就越高,迫切需要开展结构优化设计,减轻结构自重,提高有效负载.文中分别采用快速下降算法和遗传算法,在保证耐压结构强度和稳定性以及满足基本加工工艺要求的条件下,进行耐压柱壳结构优化设计,所得计算结果对于耐压结构设计具有指导作用.     

深潜器耐压结构研究现状及发展趋势

本文介绍了深海潜水器技术强国在该领域的发展现状及发展趋势.在此基础上,针对深海潜水器耐压结构,分析了选用不同材料耐压结构的优缺点,并重点对复合材料耐压结构的研究现状进行综述.结合第三代深潜器对水动力特性的要求,总结了耐压结构构型的研究现状,提出椭球形的构型设想.最后讨论了深海潜水器耐压结构的发展趋势.     

载人潜水器马氏体镍钢载人舱设计

载人潜水器凭借优异的深海作业与探测能力,越来越多应用于海洋开发与海底资源的勘探中。我国的“蛟龙号”与“深海勇士号”载人潜水器均使用钛合金作为载人舱的耐压结构材料,而俄罗斯“和平号”载人潜水器独创地使用马氏体镍钢材料设计与制造载人舱及其他耐压罐体。对于这种超高强度钢用于载人舱的设计制造国内尚无应用经验。对马氏体镍钢载人舱的结构设计、结构计算、规范适用性进行研究,以总结马氏体镍钢用于载人潜水器耐压结构设计与计算的经验,推进其在我国深海装备领域的应用。     

深潜器耐压结构研究现状及发展趋势（英文）

本文介绍了深海潜水器技术强国在该领域的发展现状及发展趋势。在此基础上,针对深海潜水器耐压结构,分析了选用不同材料耐压结构的优缺点,并重点对复合材料耐压结构的研究现状进行综述。结合第三代深潜器对水动力特性的要求,总结了耐压结构构型的研究现状,提出椭球形的构型设想。最后讨论了深海潜水器耐压结构的发展趋势。     

全海深载人潜水器载人舱缩比结构模型试验研究

"十三五"期间中国提出了"深海进入、深海探测、深海开发"的海洋战略。全海深载人潜水器即是"深海进入"的重要装备,其核心部件载人舱的材料选择、设计标准、制造工艺以及结构安全评判就成为需要解决的技术问题。论文针对超高强度马氏体镍钢C250制造的载人舱缩比结构模型,进行压力筒静水压力测试;并对结构应力、极限载荷和体积收缩率进行测试,以研究超高强度马氏体镍钢应用于深海载人舱的设计、计算与制造的可行性。     

非金属潜水器耐压壳发展概况及展望

全海深潜水器已成为各国海洋研究的热点,而耐压壳是潜水器的核心部件。深海工作环境对耐压壳的力学性能提出了更高的要求,材料的升级是实现该目标的关键点之一。一些非金属材料,如复合材料、陶瓷、玻璃等,由于具有高比强度、耐腐蚀等特性,尤其适用于海洋装备的制造,在潜水器耐压壳应用领域显示出巨大的潜力。通过对现阶段深海潜水器耐压壳材料需求的论述,基于复合材料、陶瓷、玻璃等几种非金属材料的材料特性,分析其用于潜水器耐压壳的优势,概述几种非金属材料在各国潜水器耐压壳方面的发展和应用情况,总结目前存在的技术问题,并展望该领域值得进一步研究的方向。     

水下碰撞对耐压壳体极限承载能力的影响

极限承载能力是考察深海装备耐压壳体结构稳定性的重要标志。具有自航能力的深海装备在水下作业时,存在着水下碰撞的可能性。这种在高应力状态下的冲击作用会对耐压壳体的极限承载能力产生很大的影响。本文基于有限元软件建立2种常见耐压壳体水下碰撞的仿真模型,计算碰撞前后耐压壳体的失稳临界载荷,重点讨论了碰撞速度对结构塑性变形和剩余强度因子的影响,所得结果可以为水下碰撞失效模式判断和深海装备自航安全性保证提供借鉴。     

焊接残余变形对深海耐压环肋圆柱壳稳定性的影响

焊接残余变形对深海耐压环肋圆柱壳结构的稳定性是否有影响是个非常值得关注的问题.文章对深海耐压环肋圆柱壳结构的焊接残余变形和残余应力进行了分析,并进行了相关试验数据验证.由于耐压结构壳体和肋骨的焊接残余应力相对偏小,然后着重研究残余变形对深海耐压环肋圆柱壳结构的稳定性和极限承载能力的影响.结果表明:焊接残余变形对耐压舱段结构的稳定性和极限承载能力影响不大;叠加有初始焊接变形的结构肋骨失稳波形较少;计算结果更偏于工程实际.     

深海载人原位研究装备发展概述

本文对深海载人原位研究装备的应用需求、技术现状和发展方向进行综述。介绍深海载人原位实验研究装备的应用需求,对国内外典型深海载人原位研究装备的特点和技术指标进行梳理和总结,同时探讨了未来深海载人原位研究装备的发展方向。     

深海耐压结构健康监测实时安全评估方法和试验验证

文中提出了一种可直接用于深海耐压结构健康监测系统的结构强度安全性评估算法,该算法基于实时监测数据、结构基准状态和系统测量误差,与常规方法相比不需要建立监测对象结构模型.研究出的结构安全性实时评估方法在耐压结构模型压力筒破坏试验中进行了验证,结果表明,结构健康监测系统在耐压结构破坏前发出了报警信息,与常规基于模型的结构安全性评估方法相比,报警压力值提高了0.76 MPa,对深海耐压结构的使用具有重要的工程价值.     

深海耐压结构观察窗应力分析

大深度耐压开口结构的设计问题是深海探测装备研制过程中的关键技术问题之一.文章针对大深度载人潜水器的观察窗,从理论上给出了观察窗的应力计算方法,由此可从理论上对观察窗的结构进行优化设计,进而探索观察窗变形计算方法和蠕变计算公式.     

深海海洋工程装备技术发展现状及趋势

深海开发对我国海洋工程的可持续发展具有极为深远的战略意义.介绍了几种主要深海海洋工程装备的发展现状及趋势,包括深海钻采平台及辅助装备、水下工程装备、深海运载与作业装备、超大型海洋浮式结构物等,并对国际深海海洋工程装备的整体发展趋势进行了总结与展望.     

船舶专利

正专利名称:一种在耐压壳体上安装连续大尺寸观察窗的方法专利申请号:CN201210358503.7公开号:CN102837803A申请日:2012.09.24公开日:2012.12.26申请人:武汉武船深海装备工程有限责任公司本发明公开了一种在耐压壳体上安装连续大尺寸观察窗的方法,属于深海装备技术领域。该方法包括划线、焊接工装、开孔、焊接异形支撑环以及安装观察窗五个步骤。该方法可以连续在耐压壳体上安装大观察窗,该观察窗可以承受在深海环境下的     

深海耐压结构健康监测实时安全评估方法和试验验证（英文）

文中提出了一种可直接用于深海耐压结构健康监测系统的结构强度安全性评估算法,该算法基于实时监测数据、结构基准状态和系统测量误差,与常规方法相比不需要建立监测对象结构模型。研究出的结构安全性实时评估方法在耐压结构模型压力筒破坏试验中进行了验证,结果表明,结构健康监测系统在耐压结构破坏前发出了报警信息,与常规基于模型的结构安全性评估方法相比,报警压力值提高了0.76 MPa,对深海耐压结构的使用具有重要的工程价值。     

波纹截面环形耐压壳设计与分析

在圆截面环形耐压壳基础上,提出一种新型波纹截面环形耐压壳。通过耐压壳体极限强度非线性分析方法,研究波纹数对波纹截面环形耐压壳屈曲载荷的影响规律,优选出一种波纹截面环形耐压壳,并与圆环壳进行对比分析。结果表明,随着波纹数的增加,波纹截面环形耐压壳的屈曲载荷大幅度提高,当波纹数增加到12时,波纹截面环形耐压壳承载能力高达圆截面环形耐压壳的98%,但波纹结构的制造难度和成本大幅度降低。本文研究可为深海空间站的创新设计提供参考。     

球柱结合式多球型耐压结构极限强度特性研究

为了揭示主要结构参数对多球型耐压结构极限承载能力的影响,以三球交接型耐压结构为研究对象,采用非线性有限元方法,开展了结构参数变化对极限强度的影响研究。通过数值计算与归纳分析,发现开孔系数和厚度对极限强度的影响呈现单调变化,随着开孔系数的增大,结构极限强度衰减速率先增大后减小,其余参数在影响结构效用方面存在较明显的边际效益递减。论文给出了多球交接结构补强方案的最优策略,为深海载人装备用多球耐压结构的设计提供参考。     

加筋圆环壳的理论求解及性能研究

圆环形耐压结构以其独特的结构形式,为发展深海装备及资源探索与开发利用提供了新的选择.文章基于弹性薄壳理论,对静水压力作用下圆环壳的应力特性进行了参数化研究;在前人研究的基础上,提出了加筋圆环壳采用弹性基础曲梁复杂弯曲的力学模型,由此推导了关键截面处应力和位移的理论表达式,并与数值解比较验证了简化理论解的合理性和正确性;最终基于文中所给理论解,分析了结构参数对加筋圆环壳结构性能的影响,便于环壳结构的工程应用.     

深海潜水器发展现状与关键技术

深海潜水器是探索深海资源的重要装备。文章结合国内外深海潜水器的现状和技术特点,对国际主要的深海用载人潜器、远程遥控潜器和自主运行潜器进行概述,并对深海潜器的结构与材料进行简要分析,最后简述深海潜器的功能应用,助力我国深海探测的发展。     

深海耐压结构观察窗应力分析

大深度耐压开口结构的设计问题是深海探测装备研制过程中的关键技术问题之一。文章针对大深度载人潜水器的观察窗,从理论上给出了观察窗的应力计算方法,由此可从理论上对观察窗的结构进行优化设计,进而探索观察窗变形计算方法和蠕变计算公式。