深海超高压环境模拟容器裂纹评定

深海超高压环境模拟容器用于模拟水下压力环境,其容器壁上承受反复载荷,容易产生疲劳裂纹.疲劳裂纹扩展是影响其断裂的主要因素.本文旨在分析半椭圆裂纹在老化的深海超高压环境模拟容器中的扩展行为,评估容器的安全性,因此对材料20MnMoNb钢的裂纹扩展特性进行了试验研究,首先考虑三角形和梯形加载情况,通过比较两组实验结果,考察了其材料对保载时间的敏感性.采用基于统一的裂纹扩展率模型的三维有限元方法进行了疲劳裂纹扩展计算,并通过CT试样的一组数值和实验结果进行了验证,最后建立了不同初始尺寸、展弦比和倾角的裂纹有限元模型,并根据裂纹在容器内壁的容许深度准则,计算了容器的剩余寿命.其分析结果可为深海超高压环境模拟容器可靠性评估提供参考.     

我国载人深渊器的发展策略及当前进展

文中简要介绍了载人深渊器的概念;阐述了我国研制载人深渊器的意义;总结了"蛟龙号"的经验与启示;提出了我国载人深渊器的发展策略并综述了目前所取得的进展.     

小型潜器纵向运动阻力试验研究

确定潜器纵向运动阻力试验方案,通过改变速度的不同水平来测试对应阻力。然后设计测试装置、卷扬机构、单片机的模块结构和主要功能,编写试验程序。用模拟潜器进行试验,获得大量数据,用最小二乘原理进行回归分析,得到回归方程(经验公式)。经过显著性检验、经验类比和方差计算,验证回归方程具有很高的可依赖性,从而证明本文设计的潜器纵向运动阻力试验的试验方法及试验装置技术可靠,具有实际应用价值。     

全海深双球连接耐压舱的结构设计探索

钛合金耐压球壳被广泛地应用于大深度载人潜水器.但是,由于受到材料强度的限制,若采用成熟的Ti-6Al-4VELI来设计3人型的全海深载人舱,其壁厚将超出很多国家的现有制造能力.为了解决这一矛盾,该文提出了一种新的双球连接的方案,并以中国船级社最新的强度标准作为优化约束条件,用有限元分析法对这种结构形式进行了优化设计.最后,对双球结构方案与传统单球方案作了比较.     

深海钛合金压力容器在静水压力作用下的弹塑性分析

利用MSC.Marc Mentat 2005通用有限元软件对深海探测用压力容器受静水压力作用时的弹塑性失稳问题进行了计算与分析,弹性失稳数值计算的结果与用现有规范计算公式所得结果一致,均大于塑性失稳数值分析时的临界载荷。由此得出结论,对于厚壁且形状复杂的压力容器的失稳计算,用理论公式或仅用厚壳单元的弹性失稳分析是不够的,应该用3维立体单元的弹塑性失稳计算才能给出比较精确的强度预测。MSC.Marc Mentat2005强大的计算和仿真功能有效地模拟了深海精密探测容器受静水压力作用时的弹塑性失稳问题,为深海精密探测容器在材料、外观等方面做进一步的设计改进提供了可靠的工具。     

“中油海3”号坐底式钻井平台

坐底式钻井平台具有构造比较简单，投资较少，建造周期较短等优点，特别适合在水深浅，海床平坦的浅海区域进行油气勘探开发作业。该文着重介绍了国内自行设计建造的“中油海3”号坐底式钻井平台的技术特点和关键技术。     

Identification of potential sites for deep-ocean waste isolation with a geographic site-selection model

Identification of optimal sites for the isolation of waste on the abyssal seafloor was performed with two approaches: by the traditional method of map overlays of relevant attributes, and by a specially developed, automated Site-Selection Model (SSM). Five initial, Surrogate Sites, identified with the map-overlay approach, were then compared with the more rigorously produced scores from the SSM. The SSM, a process for optimization of site locations, accepts subjective, expert-based judgments and transforms them into a quantitative, reproducible, and documented product. The SSM is adaptable to any siting scenario. Forty-one factors relevant to the isolation scenario, including 21 weightable factors having a total of 123 scorable categories, have been entered into the SSM. Factors are grouped under project definition, unique environments, anthropogenic, geologic, biologic, weather, oceanographic and distance criteria. The factor scores are linked to a georeferenced database array of all factors, corresponding to 1°×1° latitude–longitude squares. The SSM includes a total of 2241 one-degree squares within 1000 n.m. of the U.S. coasts, including the western North Atlantic, the Gulf of Mexico, and the eastern North Pacific. Under a carefully weighted and scored scenario of isolation, the most favorable sites identified with the SSM are on the Hatteras and Nares Abyssal Plains in the Atlantic. High-scoring sites are also located in the Pacific abyssal hills province between the Murray and Molokai Fracture Zones. Acceptable 1° squares in the Gulf of Mexico are few and of lower quality, with the optimum location on the northern Sigsbee Abyssal Plain. Two of the five Surrogate Site locations, on the Hatteras and Sigsbee Abyssal Plains, correspond to the best SSM sites in each ocean area. Two Pacific and a second Atlantic Surrogate Site are located in low-scoring regions or excluded by the SSM. Site-selection results from the SSM, although robust, are an initial attempt to quantify the site-selection process. The SSM database exposes a significant lack of high-quality information for many areally mappable attributes on the abyssal seafloor, particularly bottom-current speed and measures of biologic productivity and flux. Terminologies and classifications of some measures, such as sediment types, suffer from parochialism and vary by ocean. Considerable research is needed even for a broad understanding of the environmental measures required to make sound societal decisions about use of the abyssal seafloor for disposal or other purposes.     

移动式远程供水系统

移动式远程供水系统作为一种消防装备中的新产品,在扑灭重特大火灾或抢险救援战斗中皆可发挥出巨大作用。通过对移动式远程供水系统的功能、原理构成和应用方式,以及优化结构等方面进行介绍与分析,为今后生产企业的设计、制造以及消防部队的采购提供了参考。     

深海空间站导航技术初探

船舶科技发展＂十一五＂规划纲要中,超前布置了包括深海空间站等10项代表船舶科技发展方向的重大关键技术。而导航技术的研究是深海空间站保障系统中一个主要内容,基于光纤陀螺（FOG）的惯导技术（INS）的开发和利用具有十分重要的现实意义。     

潜水器多学科设计中的多目标协同优化方法

针对潜水器设计中涉及多个学科的耦合以及数据信息量大、数据关系复杂的问题,文章介绍了一种新的多目标协同优化算法.该方法将Pareto遗传算法(PGA)引入协同优化框架,二者的有机结合充分发挥各自的优势,该方法利用协同方法的分解协调机制将复杂系统的设计问题分解为一个系统级优化问题和几个学科级优化问题.采用PGA作为系统级优化器,不仅可以得到能够反映多目标优化问题实质的、客观的Pareto解集,而且,由于PGA是无需梯度信息的直接搜索算法,从而从根本上消除了协同优化由系统层一致性约束条件引起的收敛困难问题.在PGA与协同优化框架结合的过程中,采用目标函数的归一化处理、分级罚函数法、浮点数编码、群体分级和Paveto解集过滤器等技术提高算法的计算效率和可靠性,并通过一个数学算例和一个载人潜水器的例子证明了多目标协同优化算法的有效性.