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深海ROV压力补偿器的设计研究
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作者 曹刚 王鸿飞 张定华 《控制与信息技术》 2024年第2期105-110,共6页
压力补偿器对深海水下机器人(remotely operated vehicle,ROV)的作业深度和作业性能等有重大影响。为了加强压力补偿器在深海ROV中的工程化应用,文章对ROV中压力补偿器的设计开展研究。通过分析比较不同材质、相同体积的ROV阀块与阀箱... 压力补偿器对深海水下机器人(remotely operated vehicle,ROV)的作业深度和作业性能等有重大影响。为了加强压力补偿器在深海ROV中的工程化应用,文章对ROV中压力补偿器的设计开展研究。通过分析比较不同材质、相同体积的ROV阀块与阀箱壳体重量发现,若采用不锈钢材质与钛合金材质的阀块与阀箱壳体,无需采用压力补偿器即可满足其耐压性能要求,但ROV的质量分别增加约187%和74%;而采用铝合金阀块和阀箱壳体与补偿器的融合设计的ROV,具有重量轻、结构紧凑及大水深作业的优异性能。以滚动膜片式压力补偿器的设计为例,通过分析其结构特点和静态性能指出,调节弹性元件及结构件的相关参数可确定补偿压力与海水压力的压力差,使压力补偿器的补偿压力满足使用要求;此外,依据滚动膜片式压力补偿器的油液收缩与油液膨胀原理等,给出了压力补偿器体积计算原则,指出压力和温度是影响补偿器体积选择的重要参数,依此原则设计的压力补偿器可使ROV应用于5000 m(约50 MPa)的深海而无需加装厚实的耐压结构来保护。文章最后从密封性能、结构设计及压力补偿3个方面对压力补偿器技术未来的发展进行了展望。 展开更多
关键词 深海rov 压力补偿 滚动膜片式压力补偿器
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深海ROV多层脐带缆绞车卷筒力学分析 被引量:4
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作者 庄广胶 王彪 +2 位作者 吴超 陈强 葛彤 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2015年第6期95-99,共5页
通过对深海ROV脐带缆微元段受力情况的分析,基于简化理论模型的假设,建立了能够模拟脐带缆绞车卷筒受力情况的理论模型。对比某绞车的实验数据,验证了本力学模型的正确性。通过对实例的计算分析,能够为深海ROV脐带缆绞车的设计工作提供... 通过对深海ROV脐带缆微元段受力情况的分析,基于简化理论模型的假设,建立了能够模拟脐带缆绞车卷筒受力情况的理论模型。对比某绞车的实验数据,验证了本力学模型的正确性。通过对实例的计算分析,能够为深海ROV脐带缆绞车的设计工作提供理论支持。 展开更多
关键词 深海rov 卷筒 绞车 力学分析 脐带缆 稳定性 强度分析
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ROV近底行走装置水平面动力学建模及稳定性分析 被引量:1
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作者 王冠达 葛彤 +1 位作者 赵敏 邓春楠 《船舶工程》 北大核心 2015年第1期95-99,共5页
针对深海管线埋设ROV底部行走装置——滑撬进行动力学建模与分析。分析滑撬运动过程中的受力,建立动力学模型,通过实验验证模型的适用性。根据5种典型的滑橇外形,制作缩尺度模型,进行泥池中的拖动实验,对实验数据进行分析和对比,选出最... 针对深海管线埋设ROV底部行走装置——滑撬进行动力学建模与分析。分析滑撬运动过程中的受力,建立动力学模型,通过实验验证模型的适用性。根据5种典型的滑橇外形,制作缩尺度模型,进行泥池中的拖动实验,对实验数据进行分析和对比,选出最优滑橇外形。在ROV近底滑行状态下的三自由度动力学模型基础上,对稳定性进行分析,得出稳定性判据,结果表明合理的滑橇设计能够提高系统的运动稳定性。 展开更多
关键词 深海管线埋设rov 滑橇 动力学建模 稳定性分析
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Dynamics analysis of planar armored cable motion in deep-sea ROV system 被引量:3
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作者 全伟才 张竺英 张艾群 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2014年第12期4456-4467,共12页
The armored cable used in a deep-sea remotely operated vehicle(ROV) may undergo large displacement motion when subjected to dynamic actions of ship heave motion and ocean current. A novel geometrically exact finite el... The armored cable used in a deep-sea remotely operated vehicle(ROV) may undergo large displacement motion when subjected to dynamic actions of ship heave motion and ocean current. A novel geometrically exact finite element model for two-dimensional dynamic analysis of armored cable is presented. This model accounts for the geometric nonlinearities of large displacement of the armored cable, and effects of axial load and bending stiffness. The governing equations are derived by consistent linearization and finite element discretization of the total weak form of the armored cable system, and solved by the Newmark time integration method. To make the solution procedure avoid falling into the local extreme points, a simple adaptive stepping strategy is proposed. The presented model is validated via actual measured data. Results for dynamic configurations, motion and tension of both ends of the armored cable, and resonance-zone are presented for two numerical cases, including the dynamic analysis under the case of only ship heave motion and the case of joint action of ship heave motion and ocean current. The dynamics analysis can provide important reference for the design or product selection of the armored cable in a deep-sea ROV system so as to improve the safety of its marine operation under the sea state of 4 or above. 展开更多
关键词 armored cable cable dynamics deep-sea remotely operated vehicle(rov resonance-zone geometrically exact model Newmark method
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