五自由度水下摄像机械手技术方案与虚拟样机设计研究

水下摄像机械手是进行水下复杂环境视频采集的理想工具。根据目前水下作业的使用需求,结合现有载人潜水器的技术特点,研究了水下摄像专用机械手的总体架构、机械原理、动力配置等关键技术指标,提出了水下摄像机械手初步方案,并用商用设计软件进行了虚拟仿真设计研究。结果表明,技术方案切实可行,为水下摄像机械手的工程化应用奠定了坚实的技术基础。     

载人深潜器观察窗的力学性能

载人球是深海载人潜水器最为关键的部件.在设计过程中,要准确了解观察窗在使用工况下的蠕变变形过程和强度变化过程,据此开展窗座设计.否则可能出现观察窗挤出窗座或者在蠕变过程中变形不协调使得密封失效,或者载人球整体抗压能力的降低.文章通过计算分析和试验两种手段,对深海观察窗的强度、蠕变、边界条件的影响进行了研究.观察窗与窗座之间的相对位移,文中认为由两部分构成:一部分是观察窗玻璃随时间的蠕变变形,另一部分为观察窗与窗座在海水压力作用下发生的挤压变形.文中采用有限元方法进行接触分析,了解在不同边界摩擦系数下,观察窗因海水压力产生的挤压变形.从加工出来的观察窗产品中,任意抽取了两套侧观察窗和两套主观察窗进行试验研究.对理论计算与试验结果进行了对比分析,相关结果可供工程设计参考.     

载人深潜器HOV在海洋开发中的运用及现状——海洋考察中的HOV特征、用途、能力及作用

据统计,全世界载人深潜器HOV(Human Occupied Vehicles)共有13艘.目前11艘HOV由法国、日本、俄罗斯和美国的各个不同组织使用.HOV是经历了军事或非军事的深海潜水的光辉历程发展而来的.其具有划时代意义的历程,最早可追溯到1934年,在百慕大三角洲海峡,通过缆索放下球型容器,创下了下潜深度为923m的纪录.1960年,无索深潜器Trieste号,在西太平洋的马里亚纳海峡世界最深的海底,创下了深潜10 915m的下潜深度纪录.20世纪70年代,HOV已成为海洋考察的标准"工具",并得到了广泛的运用.目前的HOV与初期的深潜器相比,虽然其可下潜的深度被限制在6 500m,但其优异的机动性和功能则是以往的深潜器所无法比拟的.HOV所发挥出的潜在能力完全可与载人宇宙飞船相媲美.     

基于Isight球形深潜器耐压观察窗座结构优化设计

观察窗座设计是深海载人潜器耐压结构设计中的重要部分。论文针对潜深1500m的球形耐压结构观察窗座设计进行了研究。选择了了适宜的观察窗形式,采用接触有限元方法进行数值模拟计算。以位移和最大应力值为优化目标,采用非支配排序遗传算法,对观察窗座内侧结构进行了多目标优化设计并给出了优化结果。     

我国城市快速路基本路段HOV车道设置方案研究

为了研究高占有率（HOV）车道在我国城市道路中的设置方案,本文以城市快速路基本路段为研究对象,并选择了南京市的两条典型路段进行道路条件与交通条件的调查与分析。选取路段平均速度、延误时间以及运送能力为指标,分别设计了7种车道数分配方案,并运用VISSIM仿真软件进行现状和仿真对比分析,研究设置HOW车道的方法。结果表明,在双向六车道的城市快速路基本路段中单独设置一条3’型HOV专用道或者一条3’型HOV专用道和一条公交专用道的组合时,能够最大化提高整个路段的运营效率;双向八丰道条件下,当公交和货车比例都相对较低,而小汽车和中客车所占比例相对较高时,设置HOV车道时的利用率可能相对较低,而建立公交专用道则比较合理。     

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基于离散选择理论,提出了车辆跟驰模型.考虑七个选择肢中的加减速度,采用选择肢特定参数反映出不同选择肢的吸引程度.为了避免换道行为的干扰,利用HOV车道的车辆数据对模型进行标定和验证.结果显示,大多数的标定参数在95%的置信水平下都是较为显著的.此外,模型反映出的不同的车头间距及速度下的驾驶员对不同加减速度的选择趋势与日常驾驶行为完全吻合.验证结果表明,对于实际状况下被选择的选择肢,大于1/7 (每个选择肢的平均预测概率) 的预测概率的比例大于87%.从观测比例的角度看,实际观测值与模型的预测值之间差异并不显著.最后应用模型模拟30分钟的单车道交通状况.     

加利福尼亚州车辆合乘系统运行效果

为了解加利福尼亚州HOV系统的运行效果,基于交通量检测器收集的数据,对HOV系统进行全面分析、评价。最终得到4个主要结论：1）与多条普通车道构成的高速公路相比,包含1条HOV车道的高速公路损失了20%的通行能力;2）HOV车道通常处于两种运行状态,一种是HOV车道未被充分利用,另一种是HOV车道处于超负荷、降级运行状态;3）HOV车道未显著提高小汽车合乘比例;4）在一个相当出色的交通管理系统中,HOV车道并未从整体上缓解道路交通拥堵状况。     

大城市合乘优先的规划方法研究

针对我国大城市及中心区的交通特征,分析合乘优先规划的影响因素;借鉴世界发达国家实施合乘优先的经验,提出合乘优先的规划内容;以上海市中心区为试点,依据规划方法与相关交通调查,提出了上海市中心区合乘优先规划建议。     

大深度载人潜水器浮力块的结构设计

依据大深度载人潜水器浮力块的使用条件及主要技术性能指标,提出了浮力块的质量和质心坐标的计算方法、布置和分块原则、强度校核标准,并通过对浮力块密度测试和水压试验,测得了浮力块的主要物理性能参数。上述研究结果为浮力块的结构设计、编制我国大深度载人潜水器入级和建造规范中浮力块的结构设计、以及研制同类大深度水下载人/无人潜水器(HOV,ROV,AUV)提供了依据。     

基于ABAQUS的载人潜水器观察窗结构蠕变行为分析

[目的]观察窗作为载人潜水器(HOV)人员和结构安全的核心部件,准确计算其长周期载荷作用下的结构蠕变性能极其重要.[方法]首先,基于观察窗树脂玻璃材料(丙烯酸塑料材料)拉伸试件蠕变测试数据结果,通过多参数比较优化方法确定时效硬化蠕变模型的基本参数;然后,通过ABAQUS进行观察窗结构建模,耦合时效硬化模型和结构接触,以...