半潜式航行器运动特性研究

论文研究了半潜式航行器的运动特性,建立了半潜式航行器的运动学模型,并从深度控制和回转航行两个方面对半潜式航行器的运动特性进行半实物仿真。半实物仿真结果表明：前水平舵是影响深度控制的主要因素,并得出前水平舵舵角和深度的对应关系;回转航行研究了航行器的垂直舵角、航速和回转半径的关系,得出了在一定航速下,不同垂直舵角下的回转半径。此研究准确把握了半潜式航行器的运动规律,为半潜式航行器的设计以及精确控制提供了理论基础。     

特种半潜式无人航行器的优化设计

提出一种新型特种半潜式无人航行器方案,并对该航行器方案开展主尺度初步拟定和舱室划分等总体设计工作。基于STAR CCM+软件对该型航行器的水动力性能进行数值仿真分析,分析结果可作为推进系统设计及船型主尺度优化的依据。结合实际工程产品需求分析制约航行器推进系统设计的影响因素,分析续航力、航速、主机功率及电池质量之间的匹配关系,同时提出基于约束关系的主尺度优化方法。最后针对性能校核及数值仿真中发现的问题,提出半潜式无人航行器的进一步优化方案。     

半潜式航行体横滚调整方式分析

半潜式航行体是遥控猎雷系统的重要组成部分,其姿态和航迹对系统探测精度影响较大。本文以加拿大遥控猎雷系统中的"海豚"半潜式航行体作为原型,建立其运动方程组,分别在不同航行深度和不同航速下对后水平舵板调整航行体横滚和垂直舵板调整航行体横滚时航行体的姿态和航迹偏差进行仿真分析,为航行体实际控制提供控制依据。仿真结果表明:水平舵差动和垂直舵差动对航行体横滚姿态调整能力基本相同,航行体航迹偏差对垂直舵差动敏感。因此建议采用水平舵差动方式来调整航行体横滚,垂直舵只做航向控制。     

半潜航行器纵平面流体动力数值计算与试验研究

半潜航行器因航行深度介于水面航行器和潜器之间而得名。为预报半潜航行器纵平面流体动力性能,开展数值仿真与风洞试验。研究航行器不同攻角、不同舵角下受力情况,计算速度系数、舵角系数以及耦合系数,并与风洞试验数据进行对比。针对耦合工况中舵效降低的情况进行了流场分析。仿真和试验结果表明：CFD仿真结果与试验结果吻合较好,具有较高预报精度;增加航行器攻角会影响前、后舵板贴体端稍涡的形成,迫使稍涡向上偏移,在吸力面形成一个直径与舵板弦长相当的涡。研究结论可指导航行器运动控制和前后舵布局优化。     

半潜式钻井平台的海上拖航

当前,海上拖带大型钻井平台,占远洋拖航业务较大比例。对大型平台的拖带,为保证拖航安全,从航行计划的制订、被拖物稳性、拖航索具的准备、接解拖的准备、海上应急情况的准备等,各个环节均需慎密考虑,认真落实。以下就拖带半潜式平台谈谈体会:     

半潜式平台动力定位推力系统分配策略研究

为使动力定位推力分配系统在任何时刻均能产生定位所需的力和力矩,保证船舶处于预定位置或航向,在考虑推进器回转速度、额定功率、工作区限制和避免分配矩阵奇异值等约束条件下,采用基于序列的二次规划法在每个控制指令间隔内求解凸二次规划问题,实现了推力在不同推进器之间的最优分配,使系统的总功率消耗达到最小并有效的减少了推进器的损耗,计算实例结果验证了该方法的有效性。     

多自主水下航行器区域搜索与协同围捕方法研究

针对多个自主水下航行器(AUVs)执行区域搜索和协同围捕入侵对象的任务案例,设计了多航行器混合分层式体系结构,提出了分区域随机搜索策略和基于势点的优化围捕策略。将蚁群算法和人工势场法相结合,实现了AUVs路径规划与避碰。基于AUV六自由度运动模型和PID控制器,通过仿真实验验证了算法的有效性。仿真结果表明,AUVs具有在障碍环境中执行区域搜索和对入侵对象协同围捕的作业能力,设计的方法可应用于自主水下航行器的围捕任务。     

智能自主式水下航行器技术发展研究

自主式水下航行器(AUV)具有自主性、隐蔽性、环境适应性、可部署性和高效费比等优点,被广泛应用于民用、军用和商用等领域。智能化是目前AUV技术的研究热点,智能AUV具有更先进的"智能"技术,能够极大地拓展海上无人装备的任务范围,提高作业能力。结合典型智能AUV设备,对近年来智能AUV的发展现状进行阐述,对智能AUV的关键技术以及未来发展情况进行详细分析,研究成果对开展智能AUV设备技术研究和发展具有一定借鉴意义。     

某型水下航行器控制方案的半实物仿真

在以ＶＡＸｌａｂ计算机为主机的小型通用动力学半实物仿真系统上对某型水下航行器的运动进行了半实物仿真。给出了半实物仿真系统的基本组成和工作原理，讨论了水下航行器运动的仿真模型和实时积分算法。结果表明，该仿真系统结构合理，精度高，可靠性好，所采用的控制方案可使其满足使用要求，达到了预期的目的。     

深水半潜式平台概要建造方案

结合国内一典型船厂的设施和设备情况以及深水半潜式平台总体建造技术的特点,讨论了深水半潜式平台的概要总体建造方案,重点阐述了深水半潜式平台相对较大尺寸而带来的结构总体建造方法、大跨度立柱和上部结构的合拢方法、高强度和超高强度钢的焊接技术.对于船厂如何利用现有基础建造这种高附加值平台,提出了可供借鉴的总体建造方案.     

半潜式钻井平台主机用作应急发电机解析

本文从船级社规范对于半潜式钻井平台应急电源设计要求出发,分析了钻井平台应急电源的配置要求、两种应急配置设备的比较,从节能和成本的基础上,分析主机用作应急发电机的优势以及发展前景。     

半潜式平台结构分类规则

半潜式平台的结构分类直接影响到基本结构设计各区域的材料选择和检验类别。文章以烟台中集来福士已交付的几个半潜平台的结构分类图为依据,结合ABS、DNV及CCS三大船级社的规范要求,对半潜平台的结构分类规则进行总结,为同类型的半潜平台做结构分类提供借鉴依据。     

多AUV覆盖控制研究

本文设计了一种多自治水下机器人(autonomous underwater vehicle,简称AUV) 分布式覆盖控制算法.算法定义了一个位置优化函数以描述覆盖控制的质量,覆盖控制目标就是使此函数值最小化,从而使一群能够相互通信的AUV最终形成质心Voronoi分布来对预定的区域进行调查.对于非均匀分布区域,本文采用蒙特卡罗法来计算多边形区域的质心.数值仿真结果表明,无论对于均匀或是非均匀密度分布,覆盖控制算法都能取得满意的效果.     

无人水下机器人可靠性控制技术

对无人水下机器人故障诊断与容错控制技术进行了综述.首先简单阐述了无人水下机器人的基本概念和故障模式,然后介绍了水下机器人传感器故障诊断方法﹑推进器故障诊断方法及无人水下机器人的容错控制技术,评述了各种方法的特点与局限性.最后给出了水下机器人可靠性控制技术研究的若干发展方向.     

“南海挑战号”半潜平台改造方案研究

随着开发形势的发展，流花油田“南海挑战号”半潜平台现有的4台发电机越来越不满足电力供应要求，因而必须增加新的发电机。但由于增加电机及相应辅机、结构等较重，超过规范要求。“南海挑战号”必须停产做倾斜试验，这会对业主造成很大的经济损失。针对电站扩容项目，通过数值计算方法精确得到平台改造后的重量重心，平台完整稳性和破舱稳性均满足船级社规范中关于稳性的要求，避免了停产做倾斜试验等问题。     

半潜式平台空间刚架模型强度分析

将半潜式平台结构简化成空间刚架模型,运用SACS软件对其进行整体强度分析,并与该结构的板梁组合模型的分析结果对比,两者的结果较为接近.计算结果表明,在基础设计阶段使用空间刚架对结构进行分析可以快速评估结构的力系分布,为结构优化提供分析依据.     

半潜式平台破损强度评估

本文主要概述了半潜平台破损强度评估方法,比较了各船级社对冗余强度的要求。通过建立了总体有限元模型,分析了在横撑结构依次破损工况下的总体结构强度,并与平台的自存极限工况下的强度比较,得出结论。本文可以为以后的半潜平台的破损强度计算提供借鉴。     

动载光电平台的振动控制技术研究

分析了动载光电平台的振动来源及其对光电系统成像质量和跟瞄精度的影响,综述了控制振动的基本原理、技术发展和常用技术手段,提出了动载光电平台适宜的隔振方案和安装方式.     

半潜式起重船结构设计分析

当前已建成的半潜式起重船数量较少,此类型船的设计研发没有完备的母型船资料可供参考.为此,以某半潜式起重船为研究对象,阐述其结构设计特点,并对结构设计中需注意的几个关键问题进行分析,包括中横剖面、骨材间距和设计温度对结构钢级的要求,以及波浪载荷预报和有限元计算等.在此基础上,给出此类型船结构设计分析方面的建议,为同类型船...