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仿海蟹机器人游泳足水动力学分析与实验研究
被引量：
5
1
作者
王海龙
王刚
+2 位作者
陈曦
王立权
靳励行
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期75-83,共9页
以生物梭子蟹为仿生原型，提出一种足桨耦合驱动仿海蟹机器人。该机器人采用三对步行足和一对游泳足的结构形式，基于爬行推进与拍动翼复合推进的方式，兼具形态仿生和功能仿生的特点，可实现水下行走与水中浮游的双重功能。通过对游泳...
以生物梭子蟹为仿生原型，提出一种足桨耦合驱动仿海蟹机器人。该机器人采用三对步行足和一对游泳足的结构形式，基于爬行推进与拍动翼复合推进的方式，兼具形态仿生和功能仿生的特点，可实现水下行走与水中浮游的双重功能。通过对游泳足推进方式进行数值模拟和实验研究，结果表明：升力模式推进在水翼上挥和下拍过程中均产生正推力，推进效率相对较高；随着拍动幅度的增加，平均推力和推进效率都明显降低；推进效率与拍动频率呈抛物线关系；当斯特劳哈尔数Sr在0．4～0．6范围内时，升力模式的推进效率最大，当Sr在0．8～1.0范围内时，阻力模式的推进效率最高，两者所对应的尾涡脱泻均呈反卡门涡街形式；游泳足水翼的厚度对水动力性能也有影响，相对薄的水翼不仅能增加平均推力，还能降低系统的总能耗，因此更适合推进。
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关键词
仿海蟹机器人
游泳足
水动力性能
游动模式
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职称材料
水下结构物保护罩受坠物撞击的有限元分析
被引量：
4
2
作者
周美珍
王刚
+2 位作者
邢广阔
廖洪千
王长涛
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期1165-1169,共5页
在跨接管安装过程中,跨接管跌落会对水下结构保护罩造成破坏,对其内部装置正常工作造成影响,因此需要对保护罩受坠物撞击的过程进行研究。基于ANSYS/Explicit,建立了跨接管撞击水下结构保护罩的有限元模型,并在不同工况下对碰撞进行了分...
在跨接管安装过程中,跨接管跌落会对水下结构保护罩造成破坏,对其内部装置正常工作造成影响,因此需要对保护罩受坠物撞击的过程进行研究。基于ANSYS/Explicit,建立了跨接管撞击水下结构保护罩的有限元模型,并在不同工况下对碰撞进行了分析,将仿真结果与工程计算法得到的结果进行了比较。研究表明:相同撞击条件下,撞击位置越靠端部位置,产生的应力越大;撞击位置越靠中部位置,产生的位移变形越大;保护罩越厚,应力和变形则越小;工程计算法相对有限元法趋于保守。
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关键词
水下结构
坠物
撞击
保护罩
显示动力学
有限元
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职称材料
一种潮流能直驱式反渗透海水淡化低转速柱塞泵
被引量：
4
3
作者
杨友胜
纪朋祥
+2 位作者
曾祥峰
方继根
吴进军
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期27-34,共8页
针对潮流能直驱式反渗透海水淡化系统中,海水液压泵与水轮机转速不配比问题,提出了一种低转速、高容积效率的动外壳式多作用径向柱塞泵方案。该泵由动外壳、缸体、配流阀、柱塞组件、液体弹簧、管道轴和调压装置等组成。工作时,潮流能...
针对潮流能直驱式反渗透海水淡化系统中,海水液压泵与水轮机转速不配比问题,提出了一种低转速、高容积效率的动外壳式多作用径向柱塞泵方案。该泵由动外壳、缸体、配流阀、柱塞组件、液体弹簧、管道轴和调压装置等组成。工作时,潮流能水轮机直接驱动外壳,多排错位轴对称的柱塞组件在液体弹簧的作用下紧贴外壳内壁,沿内壁多作用曲线相对缸体孔做往复运动,通过配流阀完成吸压海水。该泵利用单转多次作用方式,增加柱塞运动频率与速度,补偿低转速下因高压差产生的泄漏;利用动外壳式代替动缸体式或动斜盘式,将泵直接置于水轮机内,简化了系统结构;采用分组轴对称布置柱塞,消除了径向不平衡力;采用液体弹簧复位,使得复位迅速,安全可靠。仿真结果表明:该泵排量为202.9 mL/r,额定转速为50 r/min,额定压力为8 MPa;在额定工况下,当柱塞副单边间隙为10μm时,输出流量约为9.8 L/min,容积效率为96.6%,流量脉动为1.92%;配流阀启闭动作协调,单阀最大配流量为2.0 L/min;在保证容积效率下,额定转速降低至已有水液压轴向柱塞泵产品的5%左右。该柱塞泵可应用于以潮流能直驱的反渗透海水淡化系统、发电系统等核心能量转换设备。
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关键词
潮流能
水轮机
反渗透海水淡化
海水液压
多作用径向柱塞泵
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职称材料
题名
仿海蟹机器人游泳足水动力学分析与实验研究
被引量：
5
1
作者
王海龙
王刚
陈曦
王立权
靳励行
机构
哈尔滨工程大学
机电
工程
学院
哈尔滨工程大学水下机器人技术国防重点实验室
黑龙江
工程
学院机电
工程
学院
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期75-83,共9页
基金
国家自然科学基金青年基金资助项目(51409058)
国家自然科学基金资助项目(60875067)
黑龙江省自然科学基金资助项目(F201205)
文摘
以生物梭子蟹为仿生原型，提出一种足桨耦合驱动仿海蟹机器人。该机器人采用三对步行足和一对游泳足的结构形式，基于爬行推进与拍动翼复合推进的方式，兼具形态仿生和功能仿生的特点，可实现水下行走与水中浮游的双重功能。通过对游泳足推进方式进行数值模拟和实验研究，结果表明：升力模式推进在水翼上挥和下拍过程中均产生正推力，推进效率相对较高；随着拍动幅度的增加，平均推力和推进效率都明显降低；推进效率与拍动频率呈抛物线关系；当斯特劳哈尔数Sr在0．4～0．6范围内时，升力模式的推进效率最大，当Sr在0．8～1.0范围内时，阻力模式的推进效率最高，两者所对应的尾涡脱泻均呈反卡门涡街形式；游泳足水翼的厚度对水动力性能也有影响，相对薄的水翼不仅能增加平均推力，还能降低系统的总能耗，因此更适合推进。
关键词
仿海蟹机器人
游泳足
水动力性能
游动模式
Keywords
crablike robot
swimming leg
hydrodynamic performance
swimming mode
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
水下结构物保护罩受坠物撞击的有限元分析
被引量：
4
2
作者
周美珍
王刚
邢广阔
廖洪千
王长涛
机构
海洋石油
工程
股份有限公司
哈尔滨工程大学水下机器人技术国防重点实验室
哈尔滨工程大学
机电
工程
学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期1165-1169,共5页
基金
国家工信部海洋工程装备科研课题(Z13SJENG0115)
文摘
在跨接管安装过程中,跨接管跌落会对水下结构保护罩造成破坏,对其内部装置正常工作造成影响,因此需要对保护罩受坠物撞击的过程进行研究。基于ANSYS/Explicit,建立了跨接管撞击水下结构保护罩的有限元模型,并在不同工况下对碰撞进行了分析,将仿真结果与工程计算法得到的结果进行了比较。研究表明:相同撞击条件下,撞击位置越靠端部位置,产生的应力越大;撞击位置越靠中部位置,产生的位移变形越大;保护罩越厚,应力和变形则越小;工程计算法相对有限元法趋于保守。
关键词
水下结构
坠物
撞击
保护罩
显示动力学
有限元
Keywords
subsea structures
falling object
impact
protective cover
explicit dynamics
finite element model（FEM）
分类号
TE42 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
一种潮流能直驱式反渗透海水淡化低转速柱塞泵
被引量：
4
3
作者
杨友胜
纪朋祥
曾祥峰
方继根
吴进军
机构
中国海洋
大学
工程
学院
哈尔滨工程大学水下机器人技术国防重点实验室
桂林力源粮油食品集团有限公司
机械科学研究总院
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期27-34,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51475197)
山东省重点研发计划资助项目(2017 GGX30106)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2018MEE023)。
文摘
针对潮流能直驱式反渗透海水淡化系统中,海水液压泵与水轮机转速不配比问题,提出了一种低转速、高容积效率的动外壳式多作用径向柱塞泵方案。该泵由动外壳、缸体、配流阀、柱塞组件、液体弹簧、管道轴和调压装置等组成。工作时,潮流能水轮机直接驱动外壳,多排错位轴对称的柱塞组件在液体弹簧的作用下紧贴外壳内壁,沿内壁多作用曲线相对缸体孔做往复运动,通过配流阀完成吸压海水。该泵利用单转多次作用方式,增加柱塞运动频率与速度,补偿低转速下因高压差产生的泄漏;利用动外壳式代替动缸体式或动斜盘式,将泵直接置于水轮机内,简化了系统结构;采用分组轴对称布置柱塞,消除了径向不平衡力;采用液体弹簧复位,使得复位迅速,安全可靠。仿真结果表明:该泵排量为202.9 mL/r,额定转速为50 r/min,额定压力为8 MPa;在额定工况下,当柱塞副单边间隙为10μm时,输出流量约为9.8 L/min,容积效率为96.6%,流量脉动为1.92%;配流阀启闭动作协调,单阀最大配流量为2.0 L/min;在保证容积效率下,额定转速降低至已有水液压轴向柱塞泵产品的5%左右。该柱塞泵可应用于以潮流能直驱的反渗透海水淡化系统、发电系统等核心能量转换设备。
关键词
潮流能
水轮机
反渗透海水淡化
海水液压
多作用径向柱塞泵
Keywords
tidal current energy
hydro-turbine
reverse osmosis desalination
seawater hydraulic
multiple-action radial piston pump
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
仿海蟹机器人游泳足水动力学分析与实验研究
王海龙
王刚
陈曦
王立权
靳励行
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
水下结构物保护罩受坠物撞击的有限元分析
周美珍
王刚
邢广阔
廖洪千
王长涛
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
4
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下载PDF
职称材料
3
一种潮流能直驱式反渗透海水淡化低转速柱塞泵
杨友胜
纪朋祥
曾祥峰
方继根
吴进军
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
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