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深海载人平台空调系统的研究与设计 被引量:1
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作者 王博 郭昂 +1 位作者 周鑫涛 徐蒙 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第5期159-163,共5页
为保证深海载人平台实现长时间连续水下作业、提高人员的舒适性以及舱内设备的可靠性,对深海载人平台的空调系统开展研究与设计。从外界环境条件、舱内热源以及舱室围护结构三方面分析了深海载人平台空调舱室热环境的特点,据此提出空调... 为保证深海载人平台实现长时间连续水下作业、提高人员的舒适性以及舱内设备的可靠性,对深海载人平台的空调系统开展研究与设计。从外界环境条件、舱内热源以及舱室围护结构三方面分析了深海载人平台空调舱室热环境的特点,据此提出空调系统功能、主要指标以及适装性的设计要求,并对适合深海载人平台空调系统采用的制冷、除湿和制热方式进行了对比与选择。在此基础上设计一种共形式热电空调装置,并总结了深海载人平台空调系统的功能流程。 展开更多
关键词 深海载人平台 空调系统 热环境 设计要求
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钛合金载人舱球壳试验压力和应力衡准取值研究 被引量:3
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作者 沈允生 李文跃 姜旭胤 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2019年第5期10-15,共6页
各国潜水器规范对潜水器载人舱球壳试验压力的规定各有不同,以球壳的中面膜应力作为计算对象,推算各规范和标准关于膜应力在试验压力下的应力衡准。结合“蛟龙号”和“深海勇士号”两型潜水器载人舱球壳的外压试验,对计算应力和实测应... 各国潜水器规范对潜水器载人舱球壳试验压力的规定各有不同,以球壳的中面膜应力作为计算对象,推算各规范和标准关于膜应力在试验压力下的应力衡准。结合“蛟龙号”和“深海勇士号”两型潜水器载人舱球壳的外压试验,对计算应力和实测应力数据分析对比,提出适合钛合金载人舱球壳的试验压力和应力衡准参考值。 展开更多
关键词 载人舱球壳 试验压力 膜应力 应力衡准
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载人潜水器与VR结合的应用模式研究 被引量:2
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作者 邢丹 曲文新 +2 位作者 胡中惠 马利斌 徐伟哲 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第11期146-150,共5页
在充分调研VR技术在航空、军事、工程设计、营销展示、文化娱乐、教育等方面应用现状的基础上,追踪载人潜水器的设计制造、全寿命过程及其衍生物,深入发掘与VR结合的应用模式及VR的不同展现方式。从辅助设计制造、航行运动仿真、操作教... 在充分调研VR技术在航空、军事、工程设计、营销展示、文化娱乐、教育等方面应用现状的基础上,追踪载人潜水器的设计制造、全寿命过程及其衍生物,深入发掘与VR结合的应用模式及VR的不同展现方式。从辅助设计制造、航行运动仿真、操作教学与培训、维护保障等方面提出对VR的需求,为VR在载人潜水器领域的应用提供支持。 展开更多
关键词 载人潜水器 虚拟现实 辅助设计制造 航行运动仿真 操作教学
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多型ROV统一操控技术研究 被引量:1
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作者 倪昱 王浩 +1 位作者 苏涛 郑志恒 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第3期112-115,共4页
当前操控设备通常只适用于特定型号ROV,为满足深海空间站搭载多型ROV装备统一操控的需求,在调研国外ROV操控技术发展现状的基础上对多型ROV统一操控技术进行研究,梳理ROV操控标准信息接口,完成ROV操控通用软件的架构设计,并提出设备免驱... 当前操控设备通常只适用于特定型号ROV,为满足深海空间站搭载多型ROV装备统一操控的需求,在调研国外ROV操控技术发展现状的基础上对多型ROV统一操控技术进行研究,梳理ROV操控标准信息接口,完成ROV操控通用软件的架构设计,并提出设备免驱的ROV操控电气接口,可为ROV通用操控设备的研制提供参考。 展开更多
关键词 ROV 统一操控 标准信息接口 操控通用软件
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载人潜水器无动力潜浮运动压载匹配方法研究 被引量:8
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作者 胡中惠 曲文新 +3 位作者 刘帅 叶聪 马利斌 邢丹 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期1422-1432,共11页
海水密度、耐压结构体积、浮力材料体积以及液压油体积等随下潜深度的增加均会发生不同程度的变化,导致潜水器潜浮压载不匹配。潜浮压载直接影响载人潜水器在上浮、下潜过程中的速度控制以及在深海中的悬停、着陆和作业,因而对潜浮压载... 海水密度、耐压结构体积、浮力材料体积以及液压油体积等随下潜深度的增加均会发生不同程度的变化,导致潜水器潜浮压载不匹配。潜浮压载直接影响载人潜水器在上浮、下潜过程中的速度控制以及在深海中的悬停、着陆和作业,因而对潜浮压载匹配方法的研究具有非常重要的工程实际意义。本文首先建立载人潜水器无动力潜浮运动数学模型,分析潜水器耐压结构、浮力材料和液压油的浮力损失,建立载人潜水器无动力潜浮运动压载匹配方法。通过与蛟龙号载人潜水器和深海勇士号载人潜水器的海试数据对比分析,有效验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 载人潜水器 无动力浮潜运动 压载匹配
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基于人因的深海载人潜水器航控界面的优化设计 被引量:8
6
作者 张亦驰 孙功武 +2 位作者 马向能 邢福 渠继东 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第1期154-158,共5页
深海载人潜水器的航控界面存在信息复杂、操作复杂的特征,需通过优化航控软件界面的设计流程,提升软件界面的设计质量,提高驾驶环境下人机交互的可靠性,改善潜航员的驾控体验。以某型深海载人潜水器的实际任务场景为例建立典型航行工况... 深海载人潜水器的航控界面存在信息复杂、操作复杂的特征,需通过优化航控软件界面的设计流程,提升软件界面的设计质量,提高驾驶环境下人机交互的可靠性,改善潜航员的驾控体验。以某型深海载人潜水器的实际任务场景为例建立典型航行工况,阐述其航行驾控的人因需求与功能需求,对软件界面的输入端与输出端展开重要性分析,提出以功能构架、交互逻辑、视觉设计、应用开发、评估迭代为指导的系统设计方法。形成了深海载人潜水器航控软件界面方案的人因评价指标,为深海载人潜水器航控软件界面方案的设计提供优选方法,为方案后续全工况覆盖的交互界面设计提供支撑。 展开更多
关键词 深海载人潜水器 航行操控 人机交互界面 人因 启发式评估
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深海载人潜水器的运动仿真与试验验证 被引量:1
7
作者 李德军 赵桥生 +4 位作者 何春荣 杨申申 彭超 王磊 张伟 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第11期62-65,共4页
深海载人潜水器是海洋开发的前沿与制高点之一,其外形较大且复杂,因而动力学模型高度非线性耦合。以"蛟龙"号载人潜水器为研究对象,建立运动学和动力学模型,首次采用"蛟龙"号在太平洋试验数据对其模型进行仿真计算... 深海载人潜水器是海洋开发的前沿与制高点之一,其外形较大且复杂,因而动力学模型高度非线性耦合。以"蛟龙"号载人潜水器为研究对象,建立运动学和动力学模型,首次采用"蛟龙"号在太平洋试验数据对其模型进行仿真计算验证。通过模型仿真结果与实际的下潜数据进行反馈对比,验证其六自由度模型。研究结果可为复杂外形深海潜器的运动仿真、控制调试和航行监测提供参考,具有一定的工程价值。 展开更多
关键词 载人潜水器 运动模型 计算机仿真 试验验证
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内波的相似律及其实验室量化模拟关系
8
作者 姚志崇 马向能 +1 位作者 赵峰 刘乐 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期1-8,共8页
弄清内波的相似律和实验室量化模拟关系,是内波缩比模拟试验研究实用化、解决实际海洋中内波相关科学问题和工程问题的前提。本研究从流动的力学相似条件出发,梳理了内波的相似原理,采用内波预报模型分析了分层结构和分层密度差对内波... 弄清内波的相似律和实验室量化模拟关系,是内波缩比模拟试验研究实用化、解决实际海洋中内波相关科学问题和工程问题的前提。本研究从流动的力学相似条件出发,梳理了内波的相似原理,采用内波预报模型分析了分层结构和分层密度差对内波特征的影响,阐明了分层结构相似是内波相似的必要条件,还分析了内波和表面波相似律的制约关系。实验室中分层密度差一般远大于实际海洋跃层的密度差,内波和表面波相似律不能同时满足,缩比实验模拟结果须根据内波和表面波的特征分别按各自的相似准则换算。 展开更多
关键词 分层流 内波 相似律 试验研究
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深海载人平台框架式稳定翼/舵结构设计 被引量:2
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作者 杜一凡 俞白兮 +1 位作者 赵青 郝恒 《船海工程》 北大核心 2020年第1期36-39,44,共5页
针对深海载人平台稳定翼/舵结构载荷工况,普通船舶差异大,缺少设计资料的情况,分析深海载人平台稳定翼/舵结构的材料选择,设计多种材料、结构型式的框架式稳定翼/舵结构方案,通过有限元强度计算分析各结构方案在波浪砰击载荷下的受力,... 针对深海载人平台稳定翼/舵结构载荷工况,普通船舶差异大,缺少设计资料的情况,分析深海载人平台稳定翼/舵结构的材料选择,设计多种材料、结构型式的框架式稳定翼/舵结构方案,通过有限元强度计算分析各结构方案在波浪砰击载荷下的受力,从力学性能、重量、工艺等方面评估各方案的优缺点与适用情况。 展开更多
关键词 深海载人平台 稳定翼/舵 材料选择 框架式 结构设计
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深海载人平台总体任务可靠性分配方法
10
作者 郝恒 曹海斌 张康 《船海工程》 北大核心 2023年第5期90-94,共5页
考虑到深海载人平台任务类型多样,不同作业任务之间差异较大,传统的以单一任务进行任务可靠性分配不适用于深海载人平台,根据任务频次占比提出平均任务可靠度的概念,考虑执行不同任务时涉及的系统、系统工作时间和所携带作业装备的差异... 考虑到深海载人平台任务类型多样,不同作业任务之间差异较大,传统的以单一任务进行任务可靠性分配不适用于深海载人平台,根据任务频次占比提出平均任务可靠度的概念,考虑执行不同任务时涉及的系统、系统工作时间和所携带作业装备的差异,提出两种深海载人平台总体任务可靠性分配方法,算例分析两种方法的优劣与适用范围,两种方法都能兼顾多项作业任务,并根据任务难度和作业装备自身的可靠度水平,对各项作业分系统分配不同的任务可靠度指标。 展开更多
关键词 深海载人平台 任务可靠性分配 多样任务 平均任务可靠度
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基于自适应Kriging的耐压球壳可靠性计算方法研究
11
作者 冯士超 万正权 李艳青 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第6期20-25,共6页
为研究耐压球壳的可靠性计算问题,提出基于自适应Kriging的耐压球壳可靠性计算方法。该方法主要包括在开展试验设计的基础上,基于有限元方法获得样本点对应的承载能力,使用自适应Kriging方法结合ERF学习函数构建结构失效方程,并在此基... 为研究耐压球壳的可靠性计算问题,提出基于自适应Kriging的耐压球壳可靠性计算方法。该方法主要包括在开展试验设计的基础上,基于有限元方法获得样本点对应的承载能力,使用自适应Kriging方法结合ERF学习函数构建结构失效方程,并在此基础上开展可靠性计算。耐压球壳计算结果表明,10个验证样本点计算结果偏差均小于0.5‰,该方法具有较高精度和计算效率。基于计算结果提出在开展自适应方法建立Kriging模型过程中,学习函数的收敛指标应随着计算方法的精度进行适当地调整的结论。研究结果可为无失效方程结构的可靠性计算提供参考。 展开更多
关键词 耐压球壳 自适应Kriging 可靠性 学习函数 收敛指标
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大深度潜器载人球壳开孔强度的理论计算及试验验证 被引量:4
12
作者 李文跃 欧阳吕伟 +3 位作者 李艳青 沈允生 刘涛 陈鹏 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期1289-1298,共10页
文章根据外压球壳开孔区域的轴对称性和等面积补强所体现的主要强度特征对大深度载人厚球壳锥台形开口加强形式进行几何变换,同时求解系数十分复杂的三阶非齐次方程,完善和扩展球壳开口围壁、厚板嵌入组合加强的理论计算方法。通过两个4... 文章根据外压球壳开孔区域的轴对称性和等面积补强所体现的主要强度特征对大深度载人厚球壳锥台形开口加强形式进行几何变换,同时求解系数十分复杂的三阶非齐次方程,完善和扩展球壳开口围壁、厚板嵌入组合加强的理论计算方法。通过两个4 500 m潜器球壳几种开口加强形式的应力集中系数理论计算、有限元计算和试验验证,证明了该方法的可靠性和适用性,可为制订大深度潜器载人球壳强度规范提供依据。 展开更多
关键词 大深度潜器 载人球壳 开口强度 试验验证
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高强度钛合金深潜器载人舱在三种不同类型载荷下的裂纹扩展预报(英文) 被引量:5
13
作者 王芳 王莹莹 崔维成 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期699-709,共11页
随着安全性要求的提高,深潜器耐压舱的疲劳寿命评估变得越来越重要。对于耐压舱,在其服役期间经历的载荷历程包括扰动疲劳载荷和相对稳定的蠕变载荷,目前尚未有公认合适的模型来描述这一载荷谱历程。传统疲劳寿命预报方法通常忽略蠕变... 随着安全性要求的提高,深潜器耐压舱的疲劳寿命评估变得越来越重要。对于耐压舱,在其服役期间经历的载荷历程包括扰动疲劳载荷和相对稳定的蠕变载荷,目前尚未有公认合适的模型来描述这一载荷谱历程。传统疲劳寿命预报方法通常忽略蠕变效应导致疲劳寿命预测较大的不确定性。为了更清楚地理解这一机理,该文对深潜器耐压舱用β-退火钛合金TC4 ELI的裂纹扩展率进行了理论分析,分别引入了三种类型载荷作用下的裂纹扩展率模型。并开展了在包含过载和保载载荷的一系列循环三角载荷下的疲劳裂纹扩展试验,对理论模型进行了验证,为合理评估深海载人潜水器的疲劳寿命提供了基础。 展开更多
关键词 深潜器耐压舱 疲劳裂纹扩展 蠕变 保载时间
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基于盲孔法的水下承压结构残余应力测试研究 被引量:3
14
作者 黄如旭 谢晓忠 +3 位作者 张平平 祁江涛 李艳青 黄进浩 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第7期23-27,共5页
对盲孔法测残余应力中的等轴三角应变花应变释放系数进行有限元标定和塑性修正,得到了塑性修正后的应变释放系数;采用盲孔法对高强度钢水下承压结构典型部位的焊接残余应力进行测量,根据测试得到各测点的释放应变值,结合修正后的应变释... 对盲孔法测残余应力中的等轴三角应变花应变释放系数进行有限元标定和塑性修正,得到了塑性修正后的应变释放系数;采用盲孔法对高强度钢水下承压结构典型部位的焊接残余应力进行测量,根据测试得到各测点的释放应变值,结合修正后的应变释放系数计算得到了水下承压结构典型测点的残余应力值。结果表明,水下承压结构焊缝附近纵向残余应力可达0.5倍屈服极限,周向残余应力可达0.4倍屈服极限。 展开更多
关键词 水下承压结构 盲孔法 三轴等角应变花 残余应力 应变释放系数
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拖曳球体尾流效应内波表现特征及其产生机理研究 被引量:1
15
作者 姚志崇 赵峰 +1 位作者 张军 洪方文 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期8-14,共7页
采用PIV技术对分层流体中拖曳球体尾流及内波的流场进行了测量,捕捉到了清晰的尾流效应内波的流场图像。尾流效应内波不规则,有一定的随机性,迟于模型出现,呈"V"字形,波长较短,且不随内傅氏数明显变化,与体效应内波特征差异... 采用PIV技术对分层流体中拖曳球体尾流及内波的流场进行了测量,捕捉到了清晰的尾流效应内波的流场图像。尾流效应内波不规则,有一定的随机性,迟于模型出现,呈"V"字形,波长较短,且不随内傅氏数明显变化,与体效应内波特征差异明显。通过对尾流激发内波过程的分析,发现尾流效应内波与尾涡结构紧密相关,试验测量的内波波长与St数决定的涡间距吻合,验证了尾涡激发内波是尾流效应产生内波的一种机制。 展开更多
关键词 分层流 拖曳球体 尾流 内波 PIV
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深海多功能浮标设计 被引量:5
16
作者 葛锡云 赵俊波 +1 位作者 陈南若 李锦 《船海工程》 北大核心 2018年第3期154-157,163,共5页
为满足深海载人平台深海高精度定位及远距离通信的需求,分析目前深海多功能浮标的技术现状,通过对深海多功能浮标有缆方案和无缆方案的对比分析,确定深海多功能浮标的技术方案,阐述深海多功能浮标的工作原理及系统组成,基于深海多功能... 为满足深海载人平台深海高精度定位及远距离通信的需求,分析目前深海多功能浮标的技术现状,通过对深海多功能浮标有缆方案和无缆方案的对比分析,确定深海多功能浮标的技术方案,阐述深海多功能浮标的工作原理及系统组成,基于深海多功能浮标的横摇特性,仿真验证其在5级海况的横摇角度符合设计指标及要求。 展开更多
关键词 深海载人平台 高精度定位 远距离通信 深海多功能浮标 横摇特性
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100Cr6轴承材料摩擦磨损试验研究 被引量:3
17
作者 宋强 范华涛 +1 位作者 赵飞虎 罗升 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第9期109-114,共6页
基于Archard磨损理论公式,针对100Cr6轴承材料的摩擦学性能开展实用性试验研究,测试其在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,研究100Cr6材料的摩擦因数、磨损深度、试件温度、磨损量随法向载荷和滑动直径的变化规律。研究表明:摩擦因数随法向... 基于Archard磨损理论公式,针对100Cr6轴承材料的摩擦学性能开展实用性试验研究,测试其在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,研究100Cr6材料的摩擦因数、磨损深度、试件温度、磨损量随法向载荷和滑动直径的变化规律。研究表明:摩擦因数随法向载荷和滑动直径的增大而增大,当法向载荷较小时,滑动直径对摩擦因数影响较小,当法向载荷较大时,影响较大;磨损深度随法向载荷的增大而增大,随滑动直径的增大而减小;法向载荷对试件温度有正影响作用,滑动直径越大,试件温度越高;磨损量随滑动直径的增大而减小,当滑动直径较小时,法向载荷对磨损量具有明显的影响。 展开更多
关键词 摩擦因数 磨损深度 磨损量 法向载荷 轴承
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复杂应力状态高强度钛合金断裂试验研究 被引量:1
18
作者 黄如旭 李艳青 +2 位作者 陈鹏 高原 万正权 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第16期24-27,共4页
Ti-6Al-2Sn-2Zr-3Mo-X为我国深海装备用新型高强度钛合金材料,准确掌握其在复杂应力状态下裂纹起裂扩展满足的力学条件及裂纹偏折规律,对于合理开展深海装备断裂力学评估,保障结构的服役安全性具有重要意义。开展基于紧凑拉伸剪切试样的... Ti-6Al-2Sn-2Zr-3Mo-X为我国深海装备用新型高强度钛合金材料,准确掌握其在复杂应力状态下裂纹起裂扩展满足的力学条件及裂纹偏折规律,对于合理开展深海装备断裂力学评估,保障结构的服役安全性具有重要意义。开展基于紧凑拉伸剪切试样的Ti-6Al-2Sn-2Zr-3Mo-X材料Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹断裂特性试验研究,揭示不同拉伸-剪切应力组合状态下新型钛合金裂纹起裂扩展条件和偏折规律。试验结果与经典断裂准则理论对比表明:拉-剪复杂应力状态下,新型高强度钛合金材料裂纹尖端临界距离上的最大环向应力达到材料断裂应力时,裂纹沿最大环向应力对应方向起裂扩展,即该钛合金材料拉-剪复杂应力状态下的裂纹起裂扩展可由最大环向应力准则预测。 展开更多
关键词 Ti-6Al-2Sn-2Zr-3Mo-X 复杂应力状态 Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹 起裂扩展
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观测级ROV半实物仿真系统研究与实现 被引量:2
19
作者 倪昱 苏涛 +1 位作者 孙功武 李新光 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第19期57-60,共4页
为了将ROV虚拟仿真技术更好地应用于系统验证,建立ROV半实物仿真系统的架构,并研发了观测级ROV半实物仿真系统。研究和实现了基于Modelica语言的ROV运动仿真和基于Unity3D引擎的ROV视景仿真,其物理模型和视景模型具有较好的可重用性和... 为了将ROV虚拟仿真技术更好地应用于系统验证,建立ROV半实物仿真系统的架构,并研发了观测级ROV半实物仿真系统。研究和实现了基于Modelica语言的ROV运动仿真和基于Unity3D引擎的ROV视景仿真,其物理模型和视景模型具有较好的可重用性和扩展性。研究了ROV定向定深控制方法,并通过仿真实验进行了验证。本文提出的基于OPC UA协议的系统架构,降低了半实物仿真软件系统的耦合性,可有效提高集成测试的效率。 展开更多
关键词 半实物仿真系统 ROV 运动控制 视景仿真
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扁平及圆柱形耐压舱段结构的边界效应研究
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作者 邱昌贤 陆波 +1 位作者 王丹 陈鹏 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第z1期463-471,共9页
本文主要研究椭圆形、圆形横截面的扁平壳及圆柱壳耐压舱段结构的边界效应,在工程实际范围内选取椭圆柱壳的长、短轴比例参数,基于理论分析和有限元参数化计算得到无量纲的应力系数等结果,分析了端部固支边界导致的长、短轴端部弯曲应... 本文主要研究椭圆形、圆形横截面的扁平壳及圆柱壳耐压舱段结构的边界效应,在工程实际范围内选取椭圆柱壳的长、短轴比例参数,基于理论分析和有限元参数化计算得到无量纲的应力系数等结果,分析了端部固支边界导致的长、短轴端部弯曲应力、中面应力波动的纵向影响范围和周向特征,以及扁平舱段中部典型跨的稳定应力随舱段长度的变化情况,并与环肋圆柱壳舱段结构的边界效应进行了规律对比,同时还分析了相邻椭圆形环肋骨对扁平耐压舱段端部壳板的加强效果. 展开更多
关键词 扁平壳体 边界效应 结构强度
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