深潜救生艇对接转裙的结构设计及承载能力分析

提出一种新型水下对接装置,介绍了对接转裙的组成和工作原理,设计了对接转裙的关节结构,阐明了转裙的密封原理,利用有限元方法对转裙耐压壳强度及稳定性进行了分析,研究结果表明了该设计的可行性.在大倾角、高海流、低能见度的工况下,利用该装置,深潜救生艇能够以抵御海流的最佳角度进行安全、准确、快速对接作业.     

大倾角球形转裙的密封性能研究

球形转裙结构是潜水器结构上常见的一种对接装置,能够在大倾斜角度下与对接平台进行水下对接.但大倾角的存在降低了转裙的密封性能,因而有必要研究大倾角下转裙活动法兰处的密封性能.本文针对45°对接角度下的球形转裙结构,利用有限元方法详细分析了转裙活动法兰之间接触应力的分布规律.分析中考虑了对接深度、转裙旋转角度和海流等因素的影响,由此得到了一些有用的结论,为该类结构的密封结构设计与密封性能分析提供参考.     

基于CATIA系统的虚拟装配仿真研究

以某种载人潜水器为例,在CATIA环境下进行虚拟仿真研究.应用CATIA软件对设计方案进行三维仿真建模,在虚拟的空间内对潜水器各系统进行装配,不仅检验了方案设计的正确性,而且也使设备与装置的布置更加合理,同时也有利于确定潜器内管、线穿舱体的合理位置.     

基于SVR近似模型的潜水器外形优化

流体仿真软件在船舶与海洋结构物概念设计阶段应用广泛。针对潜器外形设计过程中,仿真分析往往需要耗费大量的时间成本,无法直接与优化器结合的问题,本文研究基于支持向量回归机(Support Vector Regression,SVR)的潜器外形优化方法,包括拉丁超立方试验设计选取样本点、基于ICEM的潜器参数化建模和网格自动划分、基于Fluent的阻力计算及SVR模型的构造。采用改进的粒子群算法求解潜器外形优化设计问题,得到了阻力性能优良的潜器外形。     

基于VR技术的船舶管路装配虚拟仿真系统设计

以某散货船的动力舱管路系统为例,在分析研究管路系统的结构和装配工艺基础上,利用Unity 3D虚拟仿真平台,设计了虚拟装配方案,介绍了虚拟装配过程中的关键技术及实现方法。仿真结果表明:该设计方案的管路系统虚拟装配,能够实现动力舱单一管路系统、多管路系统间和管路系统与主要设备间的结构漫游,能够实现人机交互操作、控制以及空间关系检查等功能,其在PC端和移动端的应用更有助于船舶现场安装的分析和指导。     

基于SVR近似模型的潜水器外形优化

流体仿真软件在船舶与海洋结构物概念设计阶段应用广泛。针对潜器外形设计过程中,仿真分析往往需要耗费大量的时间成本,无法直接与优化器结合的问题,本文研究基于支持向量回归机（Support Vector Regres-sion, SVR）的潜器外形优化方法,包括拉丁超立方试验设计选取样本点、基于 ICEM的潜器参数化建模和网格自动划分、基于 Fluent的阻力计算及 SVR模型的构造。采用改进的粒子群算法求解潜器外形优化设计问题,得到了阻力性能优良的潜器外形。     

裙式吸力基础水平承载力影响因素的数值分析

近年来,吸力基础已在各种悬浮结构、海洋平台锚固装置和离岸风电场工程中得到成功应用.重点研究离岸风电场新型裙式吸力基础的水平承载力,分析设置接触面对结构水平位移的影响、裙式基础的尺寸比变化等因素对水平承载力的影响.数值分析结果表明,通过增加裙式基础的高度能有效提高基础的水平承载力.     

基于PID的潜器悬停控制仿真研究

潜器水下悬停是指潜器在水下无航速时深度的保持和变动.这是一个非线性过程,随潜器状态及航行环境的不同而有很大变化.传统的控制方法缺乏自适应能力从而影响了控制效果.通过对潜器水下悬停运动的基本特征、实现条件及造成悬停深度不稳定等因素进行分析,建立潜器悬停运动数学模型及干扰力计算模型.并运用PID控制技术对潜器水下悬停运动的控制进行仿真研究,为潜器实现悬停提供技术支持和保障.     

潜器调节索功能分析及水动力性能设计

文章针对潜器的特殊作业要求,详细阐述了潜器坐底和近底航行、抗流辅助装置-调节索的功能特点和基本工作流程.并结合其主要设计指标,从水动力角度,提出了潜器调节索重量、长度以及收缆速度和时间等的设计方法,为总布置和调节索结构及相关绞车等部件设计提供技术支撑.     

水下潜器运动控制与仿真研究

水下潜器是一种非常重要的海洋开发装置,具有强耦合、非线性等特点。主要讨论水下无人潜器的自主定深和定位控制技术。文中根据潜器的6自由度运动方程,在充分考虑了水动力因素的基础上,使用Quasi-Lagrange方程建立潜器的数学模型,并将其分解为一系列相互关联的子系统。采用滑模控制方法用于潜器的定深控制,并对其他方向运动进行定位控制。滑模因控制算法简单、鲁棒性好、可靠性高,并且不需要系统整体模型,被广泛应用于运动控制和非线性系统的控制中。通过计算机仿真,验证了该控制算法对水下潜器的运动控制效果良好、准确。