管道挖沟动力定位工程船结构设计

管道挖沟动力定位工程船是一艘集首部拖缆作业系统、尾部拖缆作业系统以及其他多项水下作业功能的海底施工作业船舶,为配合其作业功能,对诸多大型作业设备进行结构加强,并创新性地设计凹形首柱拖缆槽和导缆圆尾。通过计算分析,对横剖面进行优化,校核总纵强度以及校核主要设备加强结构的局部强度,对船体振动进行评估并采取一定的减振措施。     

水下滑翔机器人水动力研究与运动分析

水下滑翔机器人是一种无外挂推进系统,仅依靠内置执行机构调整重心位置和净浮力来控制其自身运动的新型水下机器人,主要用于长时间、大范围的海洋环境监测,因此要求其具有低阻性和高稳定性.文章主要从水动力特性出发对水下滑翔机器人进行优化设计,包括主载体线型、升降翼和稳定翼的优化等,并对水动力优化设计的结构进行了定常滑翔运动和空间螺旋回转运动分析,这将为后期的控制系统设计提供参考.     

深水半潜式起重铺管船J型塔结构设计分析

本文针对深水半潜式起重铺管船上的J型塔进行结构设计,并阐述了塔架总体强度分析方法。利用有限元软件建立J型塔结构模型,对其进行校核分析,分析内容包括J型塔在处于内倾20°、直立、外倾20°位置规定工况下的总体强度。结果表明,所设计的J型塔在各工况下均满足相关要求。     

水下机器人平面直航运动稳定性分析

应用古尔维茨(Hurwitz)判别法对水下机器人平面扰动运动微分方程的特征方程式根的实部符号进行判断,进而用一次近似法对水下机器人平面直航稳定性进行分析,试图为水下机器人在稳定性方面的设计以及对其稳定性进行评估提供可靠的依据。最后,实例说明该方法可行。     

一种三自由度并联机器人机构的运动学分析

提出了一种具有3个转动自由度的并联机器人机构,介绍了它的结构和特点,建立了该机器人机构的运动学位姿、速度及加速度的正反解方程,并进行了数值实例验证,为该机器人机构的进一步分析研究和开发奠定了理论基础。     

新型无焊接管道技术在石油机械中的应用

随管道连接技术的进步,新型无焊接管道技术作为一种新型的先进管道连接技术在石油机械中的应用也越来越广泛。本文结合石油机械中的管道连接现状,对于常见的新型无焊接管道技术及其应用情况进行分析论述,以促进石油生产与运输发展。     

带缆遥控水下机器人水动力数学模型及其回转运动分析

提出了一种新型的带缆水下机器人系统三维水动力数学模型。在该模型中脐带缆的控制方程由脐带缆任一微段中的力的平衡条件导出,在此基础上以该脐带缆的控制方程为核心,通过引入脐带缆与水下机器人连接点的边界条件而建立起整个系统的三维水动力学数学模型。数值模拟中作用在机器人主体上的水动力载荷和旋转导管螺旋桨的控制力在考虑了它们之间的相互影响基础上以计算流体力学方法求出。该模型的主要特点是克服了现有的带缆水下机器人系统水动力数学模型将系统各组成部分割裂处理、缺乏从系统整体理论框架中去观察脐带缆、水下机器人主体和螺旋桨推进器水动力特征的缺陷,从一种综合、整体的观点去观察分析带缆遥控水下机器人的动力状态。水下机器人在导管螺旋桨作用下回转运动的数值模拟结果表明,利用所建立的数学模型可以对带缆水下机器人水动力状态进行有效的数值模拟。     

FLNG模块支墩结构设计和强度分析

根据实际生产需要,浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）主甲板上设有多个不同功能的工艺模块,通过支墩结构与主船体连接。有效的支墩结构,是整个FLNG系统正常生产的基础。根据模块的布置情况和目标船结构特点,确定整体上采用四点支撑型式,模块支墩则采用箱式结构,利用有限元法对支墩结构强度进行分析和优化。整个设计贴近实船,可作为类似船型的参考。     

水下滑翔机器鱼机构设计与运动性能分析

本文设计了一种具有仿生尾鳍的水下滑翔机器人混合驱动机构,通过内部质量块的平移、旋转、仿生尾鳍的偏置以及外部皮囊的伸缩可实现滑翔机器人的小半径三维螺旋运动。同时,建立了水下滑翔机器鱼的水动力学模型,得到了稳态螺旋运动方程,给出了俯仰调节机构质心位置、尾鳍角、横滚调节机构质心旋转角与转弯半径和垂直速度之间的关系,以及每种稳态螺旋运动所对应的输出变量初值的取值范围。所得结果表明,在俯仰调节、浮力调节、横滚调节和尾鳍驱动的共同作用下,水下滑翔机器鱼可以获得更小的转弯半径,因而机动性更好。所设计的水下滑翔机器鱼在河流和湖泊等环境的水质监测、水下柱形区域取样等领域具有潜在的应用价值。     

水下捕捞机器人视觉系统发展趋势分析

为突破作业环境、劳动力等因素对渔业发展的制约,解决当前水下捕捞能见度低、机器人识别分辨率低等问题,促进渔业向现代化转型升级,从学术角度梳理、分析国内外水下机器人视觉系统关键技术发展趋势,为相关研究提供参考。基于CiteSpace软件,分别选取中国知网（China National Knowledge Infrastructure,CNKI）的数据库和Web of Science的核心数据库的文献样本,从发文量、关键词共现图谱、关键词时间线图谱等方面完成可视化分析,并对水下捕捞机器人作业环境、视觉系统技术进行阐述。发文量和关键词时间线图谱表明,国内外水下机器人视觉系统关键技术的研发均经历初始阶段、探索阶段和成长阶段。关键词共现图谱表明,人机交互、识别算法设计等方面是水下机器人视觉系统相关研究的热点。未来,水下捕捞机器人视觉系统发展应聚焦智能化、自主化,重点解决目标检测优化、水生物数据库建立、数字化系统构建等多方面难点问题。     

机器海豚的运动学及动力学建模和仿真

模拟海豚的背腹式运动机理开发新型的水下航行系统,将是微型智能潜艇发展的一个方向。作为基础性理论研究,本文以海豚背腹式摆动推进方程为基础,应用坐标变换的方法,建立了描述海豚尾鳍俯仰-沉浮运动的数学模型,在此基础上结合茹科夫斯基举力定理建立了机器海豚的动力学模型。运用Matlab软件对这第一个模型进行了仿真研究,分析了运动学参数ψ对海豚推进性能的影响,讨论了这个参数的最佳取值ψ≈90°。此项研究为机器海豚的设计实现提供了理论依据,同时有助于进一步认识和研究海豚的运动机理。     

高速三体船结构设计问题

三体船型以其诸多独特优点,正日益引发国际造船界的兴趣和重视。结构设计是三体船型开发的关键环节之一,介绍了高速三体目标船的结构设计,重点论述了该船型结构设计中外载荷预报和结构强度分析评估等关键船体结构设计问题。根据三体船受力特点,提出了三体船在进行强度校核时各种载荷的组合方案和施加方式,供结构设计人员全面、合理地进行强度分析参考。     

耙吸挖泥船的结构设计特点

结合8 500 m3耙吸挖泥船的设计经验,对耙吸挖泥船结构设计中具有共性的主要技术问题予以归纳分析,对涉足此类船舶结构设计的专业工作者有较好借鉴作用。     

一种船舱除锈喷漆移动机器人的设计

依据船舶修造行业的现状,多方面考虑适应各种不同大小船舶的使用条件,提供一种可满足各种船舱除锈喷漆工艺技术要求的除锈喷漆移动机器人的设计,通过变换机器人前端手部不同工具,实现在同一台机器人上既能够进行除锈作业,也能够进行喷漆作业,尤其是能够实现在船舱中的三维空间作业面的方便转换和简单曲面的连续除锈喷漆作业.     

特定条件下重力式码头结构设计优化

提出特定条件下重力式码头结构设计优化,如设置沉箱尾部结构、沉箱后倾、大圆筒设置抗倾加强结构、码头底部设置抗滑板、重力式结构设置锚碇结构等,上述结构优化设计在适用条件下具有良好的适应性和应用价值。     

4250TEU集装箱船的结构设计

4000TEU级集装箱船因其经济性深受市场的欢迎。通过对4250TEU集装箱船的设计,根据集装箱船的主要特点,对结构设计中需要注意的一些问题进行了探讨与研究,使船体结构设计更为合理。     

基于工艺可行性的离散变量结构动力特性设计优化

基于船舶工艺可行性分析,建立了使用自适应模拟退火算法的多工况下船体结构动力特性设计优化模型;并给出了相应的设计流程。模型使用矩阵描述由板材厚度和骨材型号构成的离散变量集合,同时将全体设计变量处理为共享设计变量。将模型应用于某集装箱船艉部结构的动力特性设计优化中,优化后的结构不仅减轻了自重,而且增加了频率储备。实例分析表明该模型能应用于工程结构的实际优化设计。     

浮式起重机改造设计及结构有限元分析

文章针对60 t浮式起重机进行改造设计,在各机构保持不变的情况下,主要对起重机结构进行改造。在改造设计中应用大型有限元程序ANSYS对主要构件的力学性能进行仿真计算。实际应用及检验结果表明,改造效果良好。     

浅水铺管船托管架连接点损伤分析和优化设计

针对由特厚高强度钢板组焊而成的托管架连接点结构在实际工程中的损伤情况,文中通过对典型工况下铺管船托管架、铺设管线和船体的整体有限元分析及损伤区域局部有限元分析,利用ABAQUS/Explicit显式分析方法,对最大环境载荷及操作载荷下的构件进行应力分析和低频冲击载荷分析,探讨了结构变形和损伤产生的原因和设计的优化方向。