深海作业型机器人总体设计及性能分析

面对深海设备检修作业工作需求,基于SolidWorks虚拟设计技术,开展面向深海作业型机器人的总体模块化设计。基于有限元和经验公式,校核机器人承压构件的强度与稳定性;基于粘性流体理论,对ROV结构本体的阻力性能进行数值计算,为推进系统的设计和选型提供参考依据。针对机器人各项性能分析结果表明,机器人的结构性能满足1 200 m水深要求,推进系统可满足机器人对设计航速的要求。本文提出的面向深海作业型机器人的模块化设计方法可有效提高机器人设计的效率。     

深海作业型机器人液压推进系统的非线性校正（英文）

文章研究了应用于深海作业型机器人的比例减压阀控型液压推进系统,提出了一种通过改善液压推进系统的非线性特性提高深海作业型机器人控制性能的方法。通过给液压马达两端提供相等的初始压力,可显著改善当期望推力较小时由于系统背压、比例减压阀和驱动板的非线性所引起的液压推进系统的非线性特性,对该非线性特性分段校正,降低液压推进系统的非线性特性对深海作业型机器人控制性能的影响。单推进器的水池实验证明了比例阀控型液压推进系统的非线性特性、液压推进系统仿真模型的准确性。数字仿真实验说明了液压推进系统的非线性特性对深海作业型机器人控制性能的影响以及非线性校正后控制性能的显著改善。     

一种模态切换水下机器人初步设计

介绍一种新型模态切换水下机器人的设计方案,该机器人用模态切换装置实现了浮游与爬行清污作业的自由切换,控制原理简单、活动范围广、功能强大。介绍了机器人的总体设计方案,重点对机器人的模态切换装置和推进系统进行了设计与论证分析。使用有限元计算软件Simulation对模态切换模块进行了强度校核,结果表明设计强度和刚度均满足使用要求。基于计算流体力学软件Fluent,开展MC-ROV水动力性能的初步研究,完成了推进器电机的选型。     

深海铺管起重船的电力推进控制系统

按照深海作业船舶的技术要求和规范,对深海铺管起重船电机推进系统进行了设计,主要包括电力拖动控制单元(DCU)、控制器、输入/输出模块、变频器、通讯系统以及控制面板.在对该系统的组成结构进行详细介绍的基础上,重点阐述了电力推进控制系统的功能实现以及控制逻辑,可确保推进系统的安全稳定高效运行.     

大型公务船加装深海探测设备的可行性分析

大型公务船如果具备一定的深海探测能力,可更好地执行任务。提出了通过加装深海探测设备使大型公务船获得深海探测能力的设计思想。分析总结深海探测任务的特点,明确了深海探测工作可划分为编制海图、测量海流、深海探测和可视确认4个流程,需要配备A型架、牵引绞车以及多种声学探测设备。并以某大型巡航救助船为例,结合船型特点和现有的布置条件,提出A型架和牵引绞车采用模块化安装方式,设置露天集中控制站,主要声学探测设备采用导流罩式的安装方式,超短基线采用自动收放系统,实现深海探测作业功能。最后分析了加装设备对重量重心、航速、稳性、浮态、人员居住、《船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准(PSPC)》顺应性和舷墙结构等总体性能的影响。研究表明:大型公务船加装深海探测设备合理可行,是快速获得深海探测能力的有效途径。     

某面向深水网箱作业的水下机器人

为解决目前深水网箱对水下作业机器人的需求问题,以作业型遥控式水下机器人(ROV)与系统需求为出发点,设计一种集成水下运动载体、高清摄像头、作业机械臂及末端执行器的美人鱼形水下机器人,同时要求满足机动驱动灵活,安全高效,信号传输稳定,适用于无人或辅助完成深水网箱作业.     

基于Modelica语言的某气垫船机桨匹配建模及仿真

为满足某型气垫船推进系统的性能指标，开展基于国产化软件平台的机桨匹配算法研究。以某型气垫船的推进系统为对象，建立数学模型，并以基于Modelica语言的国产仿真平台MWorks为基础对该系统进行建模仿真。通过研究变螺距角、变转速时气垫船推进系统的性能，对机桨匹配算法进行优化。仿真结果表明，优化算法可满足螺距角变距时间要求、螺距角稳态误差要求以及燃机机动性能曲线要求，所提出的机桨匹配控制算法满足性能要求，研究结果可为类似气垫船推进系统设计提供借鉴。     

63m双燃料货船安保系统设计

针对天然气或天然气、燃油混合动力船舶存在易燃易爆的问题,利用模块化配置灵活、安全性高、经济可靠等特点,设计基于模块化的63 m双燃料货船安保系统。实船证明,该系统性能良好,满足相关设计要求。     

全回转推进控制系统设计

全回转推进装置可发出全方位的推力,使船舶具有灵敏的操纵性,现已广泛应用于需要高灵敏度操作的特种作业船。对此,基于单片机技术和控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)现场总线技术,设计一种应用于内河LNG移动加液船的全回转推进控制系统。从提高系统的控制精度和安全保护性能的角度介绍该系统的硬件、软件设计,并进行试验验证。结果表明:该系统满足设计要求,实现了对全回转推进装置的精确控制和安全保护。     

基于模糊PID的压力筒动态保压系统

针对某型压力筒的压力控制快速性和稳态工况下高精度压力控制的要求,考虑到系统惯性较大的特点,以及先导式气动流量调节阀的非线性和迟滞对系统控制性能的影响,基于AMEsim仿真平台,采用模糊PID控制策略,设计模糊PID控制器.动态保压系统试验验证了所设计的控制器具有较好的模糊控制动态性能和较高的PID控制稳态精度,能满足压力筒模拟深海压力的动、静态精度要求.     

一款国内豪华游艇的设计建造特点及技术改进

分析一款国内豪华游艇设计和建造中的技术特点,推荐一种中型豪华游艇的个性化布置和一种新型动力推进系统,结合成型工艺对构件尺寸进行优化,得出一种既能满足空间要求又能满足规范要求的结构形式;对天窗板原结构进行创新性改进以增加其强度,达到重量轻,强度高,不易变形的目的;在兼顾经济性、操纵性和环保性的同时充分体现了游艇的美学价值和商品价值。     

错层式钛合金球鼻首导流罩结构形式研究

针对有特殊声学要求的球鼻首导流罩,为满足其透声要求,提出错层式钛合金球鼻首导流罩的结构形式。首先提出了基本结构形式,分析了这种结构形式下连接结构的水密性、结构方案的经济性。运用有限元计算方法对结构强度进行了校核,并对声学性能进行了分析。研究表明：这一结构形式能够满足声呐特殊的工作要求,且结构设计可行。     

自安装式钻机结构模块化技术研究

在大型海上浮吊资源紧张的情况下,研究、设计出一种独特的钻机结构型式,使整台钻机仅借助于小吨位平台吊机就能顺利完成其海上自安装的过程。基于整体吊装的大模块钻机的结构型式,根据工艺流程、设备布置等原则对大模块进行“化整为零”式的拆分设计,拆分后的每一个模块都要满足结构强度、吊装能力限制以及小模块之间的连接强度的要求。崖城PFA钻机就采用这种小模块化的设计方法,规避了因浮吊资源紧张带来的项目实施风险,顺利完成了该钻机的海上自安装。     

回转式液压吊舱结构有限元分析

本文介绍了船舶回转式液压吊舱推进器的工作原理及其性能优点,针对一艘600马力的渔船,设计了一套回转式液压吊舱推进器结构模型,分析吊舱体的受力情况,并采用有限元分析方法,对设计的液压吊舱进行结构上的改进;通过对比分析,提出一种适用于小功率船舶的回转式液压吊舱结构,同时首次提出对回转式液压吊舱推进系统进行模块化设计的思想,并对该系统进行模块化划分,以满足其在维修、检测、安装等方面的要求,对促进模块化设计在液压吊舱推进领域的应用有着实际的意义。     

泵喷水推进器分析与设计改进

通过CFD仿真技术获取了某快艇原载轴流式泵喷水推进器的性能,并通过经典计算发现原载轴流式喷水推进器的额定流量与快艇阻力特性不匹配,且其扬程远远低于期望值。新的泵喷水推进器主要从两个方面进行了改进：一是通过调整喷嘴出口口径使泵喷水推进器在最优效率点运行时正好符合快艇的阻力特性;二是提高泵喷水推进器的扬程使其满足能量平衡的需求。根据确定的参数设计了新的斜流式泵喷水推进器。通过CFD仿真表明斜流式泵喷水推进器达到了设计指标。试水试验表明配备新的泵喷水推进器后快艇达到了期望的要求。     

基于安全返港要求的大型客船电力推进系统设计

大型客船因载客数量大且密集,安全返港设计已成为其一项关键的核心设计要求。文中以某大型客船为例,结合国际海事组织的安全返港法相关要求,对该客船的电力推进系统配置和分隔布置进行设计,论述了在不超过安全界限的进水或火灾事故情况下,综合电力推进系统应如何满足安全返港设计要求。该文可为客船设计人员及客船其他相关系统的设计提供设计思路和参考。     

内河多工况船机桨匹配优化设计

[目的]内河船舶在航行时存在顺水、逆水和急流等多种工况,传统的内河船舶船?机?桨匹配设计方法仅对船舶在逆水上行时进行了匹配设计,而在顺水下行工况,因船舶推进效率低、主机利用率低,造成油耗成本高、经济性较差等,因此需进行多工况内河船舶船?机?桨匹配优化设计.[方法]首先,在不同工况下对内河船舶推进系统的各参数进行设计,并...     

内河电力推进船功能区振动响应分析

船舶总是会因其动力源、推进器、波浪以及其他外部激励的作用而产生振动,甚至有害振动。文章通过有限元方法对某电力推进内河船不同功能区结构进行螺旋桨和主机激励作用下的振动响应计算,对比螺旋桨和主机激励作用下不同功能区的振动响应,并判断振动产生的速度及加速度幅值是否符合CCS相关规定的要求。结果表明,在螺旋桨激励作用下,不同功能区振动响应远大于主机激励作用下的振动响应,电力推进装置所产生激振力对电力推进船舶的振动几乎没有影响。由此,对电力推进系统助推的船舶振动计算分析及该类船的设计提供一定的参考。     

嵌入式船舶主推进控制系统设计

针对某型船调距桨形式的主推进系统,设计了一种基于CAN总线和以太网双级网络的嵌入式船舶主推进控制系统,既满足了现场数据传输实时性的要求,又满足上层监测数据的大容量传输、易于组网的需求。开发了UPS电源模块和基于ARM11的嵌入式主推进控制面板,设计了基于Linux+Qt的图形化的船舶主推进控制系统控制软件,给出了具体的软硬件实现方法。开发了PC机模拟软件,方便了调试与试验。采用嵌入式技术,各模块相互独立,容易实现模块化、网络化,具有成本低、使用灵活、界面美观等优点。     

反舰导弹攻击舰艇编队通用仿真系统研究

为适应反舰导弹与舰艇编队攻防对抗仿真系统通用化的需求,以提高仿真建模效率为目的,运用面向对象的分析设计方法、模块化的建模理论,构建了反舰导弹与舰艇编队攻防对抗系统仿真模块结构,并分析了各仿真模型间的功能组合及逻辑关系。以反舰导弹类的程序实现为例说明本仿真系统通用化的设计思想,并给出了攻防对抗仿真程序实现流程图。