深水定位系泊系统集成及控制系统研究

采用集中检测及控制技术将深水定位系泊系统集成为一个整体并加以控制,集成及控制系统模拟采样平台的运动坐标数据（采用仿真信号）,检测定位锚机锚索张力及长度,通过传感器检测风向、风速、海流和波浪,并实时显示和信息分析处理,建立适应复杂海洋环境下的多点系泊控制数学模型和算法演算,通过仿真实现深水定位系泊系统的自动定位控制功能。     

基于小波包频带包络分析的船用锚机电动机转子断条在线检测方法

船用三速锚机工作条件恶劣,电动机转子故障是电动锚机系统的常见故障之一.转子故障在线分析中必须考虑电动机实际运行和检测条件.文章在理论分析、仿真的基础上,提出了基于小波包分解和希尔伯特包络频谱分析的电动机转子断条在线检测方法.仿真和诊断实例表明该方法不仅可以抑制干扰因素的影响,有效提取故障特征量并实现故障准确诊断,而且能够反映负载波动的时刻和频率波动的范围,是一种切实可行的在线诊断方法.     

三链轮深水定位电动锚机关键技术研究

深水定位锚机作为定位系泊系统的关键设备,在平台定位作业时起到极其重要的作用。本文通过介绍Φ84(R5)三链轮深水定位电动锚机的主要组成,着重对锚机本体装置结构、抛锚速度控制等一系列关键技术研究,并通过制造和试验,突破深水定位锚机的主要关键技术,为实现该设备的国产化积累了一些经验。     

深水半潜式生产储油平台系泊锚机电控系统设计及应用

系泊锚机是1500m深水半潜式生产储油平台的关键装备之一,其电控系统要求可靠性高、布置紧凑、智能化水平高.文章通过分析深水半潜式生产储油平台系泊系统组成、锚机的结构、电控系统所要求功能,划分出功能模块,选择可编程逻辑控制器(PLC)及现场总线的技术思路,进行设备布置、网络架构、硬软件的选择,设计出一套电控系统,实现了系...     

深海系泊缆的动刚度特性

针对纤维缆在交变载荷作用下存在的动刚度问题,基于集中质量法的思想建立了系缆的动张力计算模型,编制了能够有效分析系泊系统动力响应的源程序.将张力程序计算结果与商业软件计算结果进行对比,验证了算法程序的准确性,并在此基础上分析了纤维缆复杂的应力应变行为,采用统计的原理计算平均张力和张力幅值,将动刚度引入模型中探究其对系泊张力的影响.此外,分析系统在不同运动形式及环境载荷下的张力结果,研究考虑动刚度后系统参数对系泊张力的影响规律.     

船行波对系泊船的影响因素

针对船行波对系泊船的影响因素问题,阐述船行波形成机理及重要性,基于工程实例,采用OPTIMOOR系泊分析软件对系泊船舶受到的船行波波浪力和缆绳张力进行计算,得出影响船行波对系泊船舶作用的4个因素,主要表现为:系泊船的缆绳张力随着航行船舶航速、排水量的增大而增大,随着船舶横向间距、航行水深的增大而减小。码头运营时应通过合理引航调度船舶并有效约束上述因素以保障作业安全。     

对“海洋石油720”物探船锚系布置的改进

通过对SKIPSTEKNISK公司的锚系设计方案进行研究分析,发现其所设计的锚系存在诸多弊端,在此基础上对该锚系方案进行改进设计。改进设计的锚机布置使系泊设备的布置更为合理,系泊作业更方便快捷。     

多点锚泊系统双链径锚机及过渡链环的设计和验证

为提升我国多点永久锚泊系统中双链径锚机及其过渡链环的设计水平,提出一种针对该类型锚机及过渡链环的设计思路和验证方法。对标准锚链轮和链环进行参数化类比改进设计,使锚链轮由只满足单链径系泊链通过转变为满足双链径系泊链通过。采用三维建模软件Inventor对锚泊系统进行参数化建模,并利用动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS验证其运动学性能和静力学强度分别满足功能要求和强度要求,即该双链径锚机结构设计能可靠顺利地允许过渡链环和2种规格锚链通过。     

系泊浮箱运动稳定性影响因素分析

对于水上系泊系统,系泊方式对于整个系泊系统的系泊力和运动精度有着非常重要的影响,有必要分析不同系泊方式对系泊系统运动性能和系泊缆动力性能的影响,揭示系泊方式对系泊系统的作用和影响机理。基于势流理论,结合大型水动力学软件AQWA,以一种简单的矩形浮箱式结构物为典型示例,根据浮箱基本参数及相关技术要求,考虑系泊半径、预张力、张开角度等影响系泊性能的主要因素,建立系泊系统动力分析计算模型。分析结果表明:随着缆绳系泊半径的增加,系泊半径对最大系泊力的影响逐渐减少;增加系泊缆的预张力能够有效减少浮体纵荡偏移,提高系泊系统工作的稳定性;增加系泊缆张开角度能够更好地抵抗横向环境载荷,提高平台定位能力。     

沉埋式海底隧道管段海上系泊水动力性能分析

沉埋式海底隧道管段海上系泊阶段的结构运动响应及缆索受力,影响其水上施工的安全性和经济性。以一管段系泊工程为例,利用基于三维势流理论的水动力软件AQWA建立管段海上系泊数值仿真计算模型,首先对系泊系统进行频域分析,然后在时域内考虑JONSWAP波浪谱和水流联合作用,研究环境载荷方向、环境载荷组合方式等因素对系统运动响应及缆索受力的影响。结果表明:管段在高频区域内稳定性较好,响应幅值很小;水流对管段的运动响应影响很大;当环境力以60°入射管段时,管段的系泊缆张力最大。     

海流作用下舰船锚链运动模型研究

为研究海流作用下舰船锚链的运动响应,在锚链微元运动控制方程基础上,计入其受到的海流作用力和弹性形变等因素影响,建立锚链运动模型并进行了仿真,进而与经典悬链线方程法的计算结果对比分析。结果表明,海流作用会对锚链悬链段长度、顶端位移以及各点处的张力等产生影响,且这一影响将随着海流流速的增大而愈加明显,实际工程中应予以考虑。建立的舰船锚链运动模型及结论分析,对舰船锚泊安全的理论研究和工程实践具有一定参考价值。     

锚泊设备陆上性能测试系统的研制

在分析锚泊设备动静态综合性能及其性能试验所需的张力表现的基础上,提出了锚泊设备动静态张力负载仿真的策略。阐述了在陆地上通过模式控制的液压拖动系统仿真实际锚泊负载环境的途径,对系统的主要参数和结构布置进行了说明。锚泊设备陆上性能测试系统通过实时试验数据采集、仿真过程控制和在线性能分析等关键环节,实现了对锚泊设备的动静态性能的高效率的测试。     

基于matlab缠绕机张紧系统控制分析

张紧系统主要用于维持缠绕机缠绕过程中缠绕纤维的张紧力,保证纤维缠绕时的精度和缠绕质量,在缠绕产品成型过程中起着重要的作用。本文基于matlab对张紧系统进行仿真分析,研究在缠绕速度在不同规律变化情况下的张力变化,为张紧系统后续优化提供技术支撑。     

大型海上风机浮托安装进船过程数值分析

对海上风机浮托安装的进船过程进行分析,对于H型双体船分别从频域和时域等两个方面进行模拟。在频域模拟过程中,得到不同来浪方向H型驳船的运动RAO;在时域模拟过程中,采用悬链线系泊得到进船过程中波浪作用下船体的缆绳张力。通过计算分析可得:随着缆绳长度的增加,系泊张力逐渐减小;系缆长度相近,系泊张力随之相近。建议在进船过程中需布置长度相近且尽可能长一些的系缆。     

船舶码头系泊的耦合动力响应分析

以码头系泊船舶为研究对象,利用水动力软件 AQWA,分析不同浪向角对其运动响应幅值算子和一阶波激力的影响,并在时域耦合分析的过程中,对系泊系统进行优化,从船舶运动响应和系泊缆张力2个方面,对沿型深方向优化和尾横缆优化的结果进行分析。计算结果表明,不同的优化方案对船舶的运动响应和系泊缆张力的影响不同。     

海底脐带缆铺设系统动力学仿真及张力补偿研究(英文)

For studying the dynamic performance of subsea umbilical cable laying system and achieving the goal of cable tension and laying speed control,the rigid finite element method is used to discrete and transform the system into a rigid-flexible coupling multi-body system which consists of rigid elements and spring-damping elements.The mathematical model of subsea umbilical cable laying system kinematic chain is presented with the second order Lagrange equation in the joint coordinate system,and dynamic modeling and simulation is performed with ADAMS.The dynamic analysis is conducted assuming the following three statuses:ideal laying,practical laying under wave disturbance,and practical laying with tension compensation.Results show that motion disturbances of the laying budge under sea waves,especially with heaving and pitching,will cause relatively serious fluctuations in cable tension and laying speed.Tension compensation,i.e.,active back tension torque control can restrict continuous tension increasing or decreasing effectively and rapidly,thus avoiding cable breach or buckling.     

海洋潜标系统布放动力学分析

布放是浮标系统投入使用前的一个关键的作业过程。研究海洋潜标系统布放过程中的水动力特性,对安全顺利地实现布放有重要的意义。考虑海洋潜标系统各部分的水动力作用和系留索的弹性变形,通过时域模拟海洋潜标系统在500m水深海域的采用浮标先行投放法的布放过程,计算了海洋潜标系统布放过程中的动态响应,并分析了波高、作业船速度和系留索弯曲刚度对布放的影响。得到的结果表明：锚位会滞后于锚投放点;系留索曲率和有效张力的最值都出现在缆索与锚的连接段;锚触底时缆索瞬时张力达到峰值;系留索的弯曲刚度是影响布放的重要因素,随着弯曲刚度增大,锚位明显前移,系留索的有效张力峰值和曲率都会降低;波高和作业船速度的改变对于浮标系统布放的动态响应的影响幅度很小。     

基于模糊自适应PID的水下某型拖带绞车张力控制方法研究

为保证某型水下绞车设备在进行潜水拖带作业时被拖带设备速度平稳,要求缆绳张力大小适度且稳定,为此,将模糊自适应PID控制器应用于张力控制系统,并采用磁粉制动器作为执行部件,在建立张力控制数学模型的基础上,对控制器的结构和控制规则进行分析。利用MATLAB对系统进行仿真,证明该方法既满足水下绞车对缆绳张力的要求,又具有快速响应、超调小的优点。     

温度对悬索桥锚跨索股张力影响研究

分析了温度对悬索桥锚跨索股张力的影响,通过数值解析法和有限单元法计算锚跨在空缆状态时对应的不同温度下的理论索力,并结合鱼嘴长江特大桥架设过程中的索力测试结果,提出一种锚跨索股张力的分析方法,并且介绍了索力检测设备及检测过程。