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。     

世界深海油气钻采装备的发展趋势及我国现状

本文首先阐明海洋油气资源开发向深海海域发展的必然性,进而对世界深海油气钻采装备的发展特点和趋势、我国海洋油气钻采装备的发展现状和差距进行分析,指出加快发展我国深海油气钻采装备,是推进国家海洋强国战略、减缓国家能源危机和我国参与国际大洋开发竞争的迫切需要.     

海洋科考装备体系构建及发展方向研究

本文以海洋科考需求为牵引,提出了多层级海洋科考装备体系;分析了国内外各类海洋科考装备的发展现状,提出了海洋科考装备的发展趋势;针对我国海洋科考装备存在的问题,提出了制定顶层规划、加大装备研发和军民融合发展的重点方向建议,为我国深海和极地科考装备技术发展提供参考。     

我国海洋工程装备产业发展回顾及展望

海洋工程装备是高度集成化的新兴战略产业，是开发和利用海洋资源的前提与基础。文章主要回顾了我国海洋工程装备产业发展历程，分析了现阶段全球海工装备产业创新格局，提出我国海工装备产业应抓住新一轮技术创新，加快结构调整的“时间窗口”，突破海洋装备原创性、引领性核心技术；以海洋油气资源、海洋生物资源、深海矿产资源和海洋可再生能源开发装备为重点方向，着力突破总体设计、系统集成、关键系统与设备领域的“卡脖子”问题，推动构建自主完备的海工装备技术和产品体系，促进我国海工装备产业高质量发展。     

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.     

深海潜水器装备体系现状及发展分析

针对海洋科学研究、海洋资源开发、海洋权益维护等重大需求,我国启动了系列化深海潜水器关键技术与装备研究,经过二十余年的跨越式发展,已经构建了装备类型、作用深度、应用领域三个维度的深海潜水器装备谱系化框架雏形。本文从发展历程、在役情况、现状分析三个角度对国内外深海潜水器进行梳理,形成时间轴、里程碑、量化图表总览,为我国深海潜水器领域的技术发展和决策提供支撑。     

载人潜水器中水密接插件组件应用研究

水密接插件和水密缆构成水密接插件组件,是水下供电传信的关键节点,也是制约深海装备研发的瓶颈.本文简述了水密接插件发展状况,介绍了载人潜水器水下供电传信需求,系统梳理水密接插件组件的试验经验和应用情况,重点分析在线性能检测和模拟压力试验过程中的失效原因,得到水密接插件组件受海洋复杂环境影响和海水循环压力影响的定性和定量结...     

基于CFD的海洋深水试验池造流系统数值模拟

海洋深水试验池的造流系统是深水池设计和建设的关键技术之一,其设计水平直接决定了水池能否正确模拟深海海洋环境,以及水池开展海洋工程深水试验研究的能力.本文结合上海交通大学设计建造中的海洋深水试验池,通过CFD计算,对水池内整体流场进行了数值模拟,以研究流速和压力分布等流场特性.计算结果表明,设置在进水和出水廊道内的穿孔压力墙是深水造流系统中的关键整流设备,可使水池内的流速实现均匀分布.此外,穿孔压力墙表面的粗糙度大小也会对水池内流场产生显著影响.数值模拟的结果为海洋深水试验池的设计和建造提供了参考.     

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.     

国内外海洋无人系统智能装备产业发展现状

21世纪以来,全球海洋经济快速发展,海洋科技驱动日益强劲,海洋开发装备呈现高质量发展趋势。随着云计算、大数据、人工智能等新一轮信息技术在各领域的深入应用,智慧海洋成为实施海洋强国战略的又一角逐“高地”。作为智慧海洋建设的重要装备之一,海上无人系统装备综合运用了现代工程技术、网络信息技术、人工智能技术等,实现深海进入、深海探测、深海开发.     

深海采矿船船体结构设计综述

随着技术的进步,深海采矿活动已经逐渐从科研进入商业开采阶段。深海采矿船是深海采矿作业的主要装备,对我国的海洋矿产资源开发有着重要意义。文章依托工信部深海采矿船课题,进行了采矿船结构设计的相关规范适用性研究,适用的设计载荷研究,结构设计特点研究,特殊采矿作业装备加强设计研究等方面的工作,为深海采矿船系统的国产化进行技术储备。     

静水压力下圆柱壳结构屈曲机理分析

针对静水压力下圆柱壳结构的屈曲机理问题,将圆柱壳的结构刚度分为薄膜刚度和弯曲刚度,分析了具有完整刚度下圆柱壳的失稳压力,并与已有的理论进行了比较,验证了方法的可靠性。通过消除圆柱壳结构各部分薄膜刚度获得了消除刚度后的临界屈曲载荷,分析了各部分薄膜刚度对静水压力下圆柱壳承载能力的影响,结果表明,静水压力下圆柱壳屈曲的原因是结构周向薄膜刚度的减少。     

大洋钻探船钻探系统装备现状及总体配置研究

大洋钻探是人类认知海洋、开发深海资源的主要手段之一。大洋钻探船的技术水平和能力决定着开发利用海洋资源的进程，是我国建设海洋强国的重要保障。配套的深海钻探系统装备的技术水平则直接决定了大洋钻探船的功能和先进性。该文调研了国际上主要的3艘大洋钻探船（美国的格罗玛挑战者号、乔迪斯决心号和日本的地球号）钻探系统装备概况，以及国内自主建造的海洋石油708深水工程勘探船、海洋地质十号调查船、蓝鲸1号超深水钻井平台的钻探系统配置能力，结合我国对大洋钻探船的功能定位和作业模式，综合考虑大洋科学钻探、海洋油气钻探、水合物试采和深海矿产资源勘查4个方面的战略需求，提出了未来大洋钻探船钻探系统的总体方案及关键装备配置要求，对关键装备的国产化现状进行了简要分析，并给出了实施建议。     

深海钛合金压力容器在静水压力作用下的弹塑性分析

利用MSC.Marc Mentat 2005通用有限元软件对深海探测用压力容器受静水压力作用时的弹塑性失稳问题进行了计算与分析,弹性失稳数值计算的结果与用现有规范计算公式所得结果一致,均大于塑性失稳数值分析时的临界载荷。由此得出结论,对于厚壁且形状复杂的压力容器的失稳计算,用理论公式或仅用厚壳单元的弹性失稳分析是不够的,应该用3维立体单元的弹塑性失稳计算才能给出比较精确的强度预测。MSC.Marc Mentat2005强大的计算和仿真功能有效地模拟了深海精密探测容器受静水压力作用时的弹塑性失稳问题,为深海精密探测容器在材料、外观等方面做进一步的设计改进提供了可靠的工具。     

深海潜水器载人舱结构健康监测评估系统研究

深海载人潜水器是海洋资源勘探和开发的重要装备,其载人舱球壳是保证下潜人员安全及舱内设备正常工作的基础,为及时掌握载人舱球壳在长期使用过程中的安全状态,对其进行健康监测与实时评估十分必要。本文首先对4 500 m潜水器载人舱球壳进行受力分析;然后根据球壳特征和监测需求设计载人舱球壳健康监测评估系统;对钛合金蠕变对系统测量结果的影响进行了研究分析,研究结果表明在最大工作压力下蠕变对测量结果的影响小于1%;最后给出了结构安全性评估算法函数,并用球壳静水外压试验数据对结构评估算法进行验证。     

深海采矿船布放回收系统负荷试验方法研究

对布放回收系统投入使用前的负荷试验进行研究分析,根据规范要求从试验载荷选定、加载措施、静态试验、动态试验4个方面进行探讨,得出了试验所需数据,用于指导深海采矿船布放回收系统的实船负荷试验,并对试验方法进行总结和展望,为深海采矿布放回收设备的运用提供指导作用和经验积累。     

深海工程船锚泊仿真系统

为实现工程船定位和控位快速模拟仿真,以45000载重吨海洋工程船为例,采用均匀设计试验方法,确定深海船舶工作的不同工况组合,基于Ansys-Aqwa软件对该船的深海锚泊动态响应进行仿真分析。对仿真结果进行回归分析处理,得到船舶位移和锚索张力与锚索长度和环境载荷(风、浪、流)之间的数学响应模型。对位移数学响应模型进行求反函数处理,获取船舶控位调整锚索长度的方法,为深海锚泊软件仿真系统提供模型支撑。     

深海潜水器载人舱结构健康监测评估系统研究

深海载人潜水器是海洋资源勘探和开发的重要装备,其载人舱球壳是保证下潜人员安全及舱内设备正常工作的基础,为及时掌握载人舱球壳在长期使用过程中的安全状态,对其进行健康监测与实时评估十分必要.本文首先对4500m潜水器载人舱球壳进行受力分析;然后根据球壳特征和监测需求设计载人舱球壳健康监测评估系统;对钛合金蠕变对系统测量结果的影响进行了研究分析,研究结果表明在最大工作压力下蠕变对测量结果的影响小于1％;最后给出了结构安全性评估算法函数,并用球壳静水外压试验数据对结构评估算法进行验证.     

我国深水海洋油气田开发现状分析

首先阐明了世界上丰富的海洋油气资源及开发海洋油气资源的巨大前景;进而说明了海洋油气资源的开发向深海发展的必然性,阐述了深海油气开发的特点和困难以及世界海洋油气开发的现状和发展趋势;并介绍了我国海洋油气开发的现状,分析了我国海洋油气开发的技术、装备、人才方面存在的困境,指出了我国海洋油气开发目前所面临的历史机遇和使命。     

深海工程船锚泊仿真系统研究

为了实现工程船定位和控位快速模拟仿真,本文以45000DWT海洋工程船为例,采用均匀设计试验方法,确定深海船舶工作不同的工况组合,基于Ansys-Aqwa软件对工程船深海锚泊动态响应进行仿真分析,对仿真结果进行回归处理,得到船舶位移和锚索张力与锚索长度、风浪流环境载荷变化的数学响应模型,再对位移数学响应模型进行求反函数处理,获取船舶控位调整锚索长度的方法,为深海锚泊软件仿真系统提供模型支撑。