FDSO浮力超常制造动态重心精度控制原理研究

大型圆筒型FDSO（Floating Drilling Storage Offloading）采用浮力超常制造方法直接在水上建造,基于其单件实时调整的建造方法,建造过程中对整个平台及分段的重心位置进行全程精度控制具有重要意义。针对水上漂浮的不稳定性,提出了一种实时监控,动态调整,缩放公差的精度控制方法。应用尺寸链原理推导了FDSO建造过程分段精度的动态总体重心误差缩放公式,使得各分段无需高精度制造,但总体重心精度水平极高,提高了平台工作性能,保证了建造稳定性和质量,为未来高精密智能化造船提供了理论依据。     

浮力摆式波浪能装置水动力性能的试验研究

文章采用磁粉制动器模拟PTO阻尼研制了浮力摆式波浪能装置的物理模型,并采用有机玻璃制作摆板,采用高速CCD摄像机追踪浮力摆运动过程。通过水槽试验分析了浮力摆的固有周期、波能功率的非线性影响、PTO阻尼特性,并研究了浮力摆摆幅、转换功率和转换效率随波况、激磁电流的变化情况。研究表明:试验波面的非线性对于波能功率的影响不大;各试验工况中装置摩擦阻力矩的幅值基本相等,约为1.5 Nm;PTO阻力矩的模拟结果与恒定阻力矩存在较明显差别,波周期对装置的PTO阻尼特性和浮力摆摆幅有显著影响;根据试验结果,在周期5.0 s、波幅0.34 m的原型海况条件下,激磁电流为0.6 A时,装置的转换功率约为14 kW,转换效率约为60%。     

箱型自升式平台破损后剩余稳性的研究

介绍一种箱型自升式平台破损后剩余稳性的计算方法。基于稳性计算软件GHS,选用箱型自升式平台对在360°不同方向下剩余稳性的特性进行计算,并对传统的在横倾过程中用固定转轴的计算方法进行衡准校核,以及对横倾过程中由于横倾引起的纵倾变化而重新寻找无纵倾只有横倾的转轴的计算方法进行衡准校核对比,此方法可用于实际计算中自升式平台破损后剩余稳性的分析。     

地下结构抗浮设计讨论

近年来,大规模的地下空间开发使得抗浮设计越来越受到重视,其中抗浮措施的选择及浮力产生的机理是抗浮设计的关键。由于土体的复杂性,浮力产生的机理尚不明确,有待于进一步的研究。该文通过对浮力机理相关文献的评述,认为综合考虑不同含水层之间的渗流以最终确定浮力的计算原则是合理的。如此计算浮力更加准确,但需详尽的水力勘测资料。最后,以海八路隧道工程为例,确定抗浮措施并按照传统方法进行抗浮设计。     

一种崭新的船舶运行原理

这是一项原理性的发明,已获得22个国家的发明专利.该发明提出一种特别的船体浸湿面外形布局,可在不改变原推进系统及其推进功率的情况下,大大提高船艇的性能:船艇前进时激起水动推进力、附加水动升力和相应的水动力矩,从而大幅度提高航速和航向、横向、纵向的安全稳定性;转弯时激起水动助回转力矩和抗船体横向向心倾覆力矩,使船艇可以很小的回转半径和横向倾侧,安全迅速地完成回转;迎浪前进时激起水动反冲击力、附加水动升力和相应的水动力矩,可以抗颠簸失速、纵摇拍击和横摇摆动,使船艇平稳高速地前进,平稳安全地完成回转.应用该原理建造的小型船艇的实航试验证明了其确实具有上述性能.     

浮力对不同截面形状通道中超临界LNG传热特性的影响

在液化天然气动力船舶中,超临界液化天然气在使用前需要进行气化。超临界LNG的气化是一个拟相变过程。本研究对超临界LNG在拟相变过程中的局部流动和传热性能进行数值研究,主要目的是揭示在不同截面形状通道内浮力对局部流动和传热性能的影响。研究发现,浮力因子的大小受截面形状影响不大。另一方面,浮力对传热性能的影响集中在类液区和拟临界区。二次流是由于浮力和密度差异的影响而产生的。流体的分布及二次流受到通道形状及浮力的影响从而影响传热性能。通常,二次流的存在提高了通道壁面和相邻流体间的传热性能。然而,由于浮力的原因,低密度、高温流体聚集在通道顶部,导致局部传热性能恶化。因为通道截面形状的不同,导致湍动能及定压比热的分布不相同,从而造成传热性能存在差异。     

浮力塔平台吸力桩承载力研究

浮力塔是一种全新的顺应式海洋平台类型,使用一个短基础吸力桩将平台主体固定在海床上,所以吸力桩的承载特性十分关键。基于现场海域的土壤取样,通过三轴压缩试验获得土样的参数。使用有限元分析软件Abaqus,结合修正剑桥模型,参考平台在现场的运动情况,进行吸力桩承载力的三维模拟,得出吸力桩在各个方向上的载荷-位移曲线。依据平台的现场观测结果可以看出,吸力桩随平台在安全范围内工作。接着将各个方向上的载荷-位移曲线转换为土弹簧刚度矩阵,并通过HydroStar进行运动分析,运动的预报结果与实际观测结果吻合。     

自主水下航行器变浮力系统研究现状及控制技术

变浮力系统（VBS）在自主水下航行器（AUV）上的应用极大地提高了AUV的操纵性能、续航能力、对环境变化的适应能力以及完成多种任务的能力。AUV种类繁多,配置的VBS也各不相同,有必要深入研究AUV的变浮力系统及其控制技术。首先,针对AUV不同类型VBS的原理和特点进行详细说明,并总结其适用场景;然后,对VBS在AUV操纵控制上的典型应用进行介绍,包括均衡、悬停以及着陆、坐底等;接着,对变浮力AUV现有的浮力调节技术、浮力观测技术以及协同操控技术进行综述与评价;最后,对变浮力AUV的发展前景进行展望。     

深潜器多球交接耐压壳结构性能研究

多球交接耐压壳综合了单球壳和加筋圆柱壳2种耐压壳的优点,是一种更加安全和经济的深潜器耐压壳结构形式.本文以极限强度和浮力系数为主要指标,研究了多球交接耐压壳各几何参数对结构性能的影响,并考虑了环向加强肋设于耐压壳外部的情况.在本文中,耐压壳的极限强度利用ANSYS软件通过非线性有限元方法计算得到;同时,还利用多学科设计优化软件iSIGHT,对多球交接耐压壳的4个几何参数进行试验设计,并以其对耐压壳的极限强度和浮力系数的主效应和贡献率为标准,评价了它们对于整体结构性能的影响.     

浮力自平衡式模板台车的研制及应用

隧道二次衬砌普通模板台车构件笨重,操作困难,造价昂贵,需要改进。采用拱模合一的方法,尽量减轻单件拱模自重,改整体移动拱模为拆散重组方式,利用走行式机械装置拆装拱模,加快拆装速度,解决了普通模板台车构件笨重,操作困难、造价昂贵的问题。在南水北调西四环暗涵二次衬砌中,使用浮力自平衡式模板台车,保证了施工进度,降低了成本。