基于几何相似性的载人潜水器无动力潜浮运动预报

无动力下潜和上浮可以大大节省潜水器的能源,提高潜水器在水下的作业时间,是潜水器水下作业能力的重要基础之一。本文以载人潜水器受力分析为基础,基于几何相似性理论,获取载人潜水器潜浮速度与潜水器水中重力之间的关系,建立载人潜水器无动力潜浮运动预报模型。以“蛟龙”号载人潜水器为例,采用所建立的潜浮运动预报模型对7000 m无动力潜浮运动进行预报,通过对比分析可知,本文所建立预报模型的预报精度优于基于标准运动模型的预报精度,验证了本文所建立模型的可行性和有效性,为在实际应用中对无动力潜浮运动的准确预报提供了可靠的技术手段。

蛟龙号载人潜水器无动力潜浮运动分析系统开发

在"蛟龙"号载人潜水器5 000米级海试中,D44潜次首次实现了全程无动力上浮下潜运动,为改进载人潜器无动力上浮下潜运动模型提供了宝贵的数据。文章对D44潜次的数据进行了分析,在此基础上引入可变体积收缩率的概念来改进潜器无动力上浮下潜运动模型,开发出了更为可靠的"蛟龙"号载人潜水器的无动力潜浮运动分析系统,为7 000米级海试以及今后的应用提供可靠的手段。

潜艇潜浮系统仿真研究初探

论述了潜艇潜浮系统进行仿真研究的必要性,根据潜艇潜浮系统的设置方式和工况,建立了相应的 潜浮系统仿真数学模型,确立了潜浮系统仿真软件的组成和技术接口,最终确立了潜浮系统仿真软件的程序框图。

潜艇潜浮过程中均衡操纵的建模与仿真

该文通过分析艇体在潜浮过程中所受的力和力矩的变化,建立潜艇前浮运动的基本方程,计算出浮力差和力矩差;通过操舵与均衡水柜注排水进行行进间均衡,建立舵效模型和注排水模型;在对潜艇潜浮过程的模拟的基础上,对潜浮和均衡的操纵方法进行仿真研究,即在潜艇有总纵倾和无纵倾定深控制时,通过操随航速变化首尾舵平衡角进行控制,同时给出补充均衡的实例;结果表明所建立的模型是正确有效的。

6000m无人无缆潜水器无动力潜浮计算机仿真和实测

无动力上浮下潜是利用抛压载而不消耗任何动力的方法．在潜水器的尾部稳定翼上装有一对小襟翼，它可使潜水器在上浮下潜时，在母船的正下方作螺旋状盘旋．文中介绍计算机仿真和部分海试实测记录．

一种新概念潜浮平台操纵性仿真研究

新概念潜浮平台是一种全新的船型,在建造实船之前对其操纵性能进行全面评估非常重要。首先在模型操纵性试验和理论分析的基础上建立考虑波浪干扰力和力矩作用的平台操纵运动数学模型,并用Simulink建立图形化的动力学仿真程序。基于该程序对水面和水下各种操纵情况进行仿真和分析,并就平台在波浪中的操纵性进行研究。仿真结果表明该平台具有良好的操纵性能,从而验证了设计,并为今后运动控制系统的设计提供了一个验证平台。

浅海海底管线电缆检测及维修装置的潜浮稳性计算分析

针对浅海海底管线电缆检测及维修装置的潜浮稳性、下潜时重量重心和初稳性进行了分析计算,特别是对下潜时的调载过程进行了精确阐述。

刚性支承潜浮隧道(英文)

在宽深的水域建造永久性跨海通道,始终是世界各国桥隧建设中的一大难题。刚性支承潜浮隧道方案为解决这一难题提供了一个值得关注的结构模式。刚性支承潜浮隧道采用双向受力、组合式结构的设计理念,用横向顶出式抗拔钢桩做隧道管的固定支承件,使单车道工程造价降低到不及桥梁和普通隧道的一半;而且,没有土方量,没有污染,使工程变得简单易行。以琼州海峡为例,介绍刚性支承潜浮隧道的基本结构、受力原理、施工方法、安全措施和一些关键难题的解决方法,为建造永久性跨海通道提供借鉴和参考。

载人潜水器潜浮运动的模拟(英文)

In order to predict the dive motion of a deep manned submersible currently developed in China,a three-degree-of-freedom dynamic model is developed to simulate its dive motion restricted in the vertical plane. Being the nonlinear function of attack angle, the hydrodynamic forces acting upon the submersible are determined by a towing tank test.Based on these experimental values,the hydrodynamic forces are identified by a general regression neural network (GRNN) over a wide range of attack angles.Results of numerical examples are presented in this paper to explain practical applications of the method.

基于模糊PID的AUV自适应潜浮控制系统设计

AUV在水下航行时,由于海水密度的变化使其所受浮力也会发生变化,不利于AUV的航行,本文设计了自适应潜浮控制系统,并结合PID控制和模糊控制的特性,设计了一种新的模糊PID控制器,通过数学仿真从控制速度、控制精度、抗干扰性等方面验证了模糊PID的优越性与适用性。

半潜船潜浮作业承载重量与初稳性双目标优化

为了保证在安全的前提下尽可能多地承运重大件等货物,本文建立了半潜船潜浮作业承载重量与初稳性双目标优化模型,通过离散承载重量的方法将该双目标优化模型分解为多个子问题求解其Pareto解集。以一艘半潜船为例进行算例分析,求得这一模型的Pareto解集,验证了该方法的有效性,并通过对承运货物的重心位置做敏感性分析,总结了其对Pareto解集移动方向的影响规律,而且发现随着承运货物重量的增加,其重心对初稳性值影响程度呈上升趋势。通过探究承运货物重心对初稳性的影响规律,为承运货物在半潜船甲板上最优装载位置提出建议。该方法可在半潜船选择承运货物以及承运货物装载位置问题上提供理论指导,提高半潜船承运货物决策的科学性。

小型可潜浮仿生机器鱼的设计

通过对仿生机器鱼的潜浮机理进行分析,提出了一种结构紧凑、成本较低的小型可潜浮仿生机器鱼的设计方案,并对其外形结构和推进机构进行结构设计,提供了直游、转弯和潜浮运动的实现方法,实现了小型仿生机器鱼的三维运动。

刚性支承潜浮隧道

在宽深的水域建造永久性跨海通道,始终是世界各国桥隧建设中的一大难题。刚性支承潜浮隧道方案为解决这一难题提供了一个值得关注的结构模式。刚性支承潜浮隧道采用双向受力、组合式结构的设计理念,用横向顶出式抗拔钢桩做隧道管的固定支承件,使单车道工程造价降低到不及桥梁和普通隧道的一半;而且,没有土方量,没有污染,使工程变得简单易行。以琼州海峡为例,介绍刚性支承潜浮隧道的基本结构、受力原理、施工方法、安全措施和一些关键难题的解决方法。为建造永久性跨海通道提供借鉴和参考。

载人潜水器无动力潜浮运动压载匹配方法研究

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。

增强半潜类型船潜浮作业能力的浮力舱技术方案

为了进一步挖掘半潜船型的潜力,增强其对重大件的适应性以及服务的多样性,提出了与半潜船型相配套的新型设备——多功能浮力舱。主要介绍了该多功能浮力舱的技术方案、使用方法与工作机理、有益效果等内容,并以半潜船为例,论证了配置多功能浮力舱对提高半潜船服务的多样性,增强对大型海洋工程装备等重大件进行潜浮装卸作业的适应性与安全性所发挥的有益效果。该配套新型装备可为半潜类型船服务与作业提供一种新方案,为我国海上支持保障体系建设发挥积极作用。

浮潜式消防泵启动过程瞬态特性的数值模拟

为了研究浮潜式消防泵在启动过程中的瞬态特性,建立包含泵、水箱及循环管路在内的三维封闭模型,运用Fluent 14. 5商用软件,采用RNG k-ε湍流模型,并结合UDF程序加载转速变化规律对模型进行非稳态数值模拟.分析泵在启动过程中其流量、扬程、叶轮加速转矩、总效率、叶轮轴向力及径向力随启动时间的变化规律.研究结果表明:泵在启动过程中其流量、扬程及总效率的变化主要取决于动力源的启动特性,并呈指数上升趋势,叶轮的加速转矩随启动时间的增加而逐渐减小;当泵转速达到额定转速时其加速转矩为0,在泵启动初期因流量严重偏离额定流量而导致其产生较大的轴向力及径向力,随着启动时间的增加,泵的轴向力及径向力逐渐减小,最后趋于稳定.研究为离心泵的优化设计、振动及噪声诊断提供理论参考.

浮潜式载体对潮流能水轮机性能的影响研究

浮潜式载体是一种创新性的潮流能水轮机载体形式,在设计时,需在保证其上浮下沉及拖航稳定性的同时,尽量减小载体结构形式对其所搭载水轮机的影响。采用计算流体力学方法对两种浮潜式载体结构形式下水轮机运行状态及流场流速分布进行研究,计算结果表明:浮潜式载体中有无坡度对于水轮机的功率系数与轴向力系数影响很大,功率系数在提高的同时,轴向力系数也相应的增加,因此在保证水轮机获能的同时,需要对结构进行稳定性校核;水轮机在额定流速条件下,浮潜式载体的存在对于水轮机上游流速有一定的加强作用,有坡度浮潜式载体因其导流聚流作用将流速提高0.4 m/s左右,更有利于水轮机获能和效率的提高。

城市排涝浮潜泵的开发及应用

我国的城市,防洪标准大多较高,但城市排涝标准一般不足10年一遇,同时随之城市规划的不断扩大,城市排涝建设落后,城市暴雨内涝灾害日趋严重,且频率较高,由内涝导致的人民安全和经济损失都在不断增加,政府也高度重视城市的防洪排涝,对于城市内涝的频发性,利用浮潜泵来应急排水,是城市防洪排涝的有效辅助手段。本文介绍浮潜泵及其在城市防洪排涝中发挥的作用。

高校休闲潜水课程中浮潜与入水技术的易犯错误及纠正

随着人们对休闲潜水的逐步深入了解,该项目以其新奇、刺激、休闲的特点进入更多人的视野之中,同时也在慢慢地走进高校的课程中,为了让学生在学习过程中更好地掌握相关的休闲潜水技术,从高校实际教学的浮潜技术和入水技术2项技巧练习时,总结出了以下容易发生的错误动作:浮游时路线容易偏转,动力不强;躬身下潜时折叠困难和游动方向不稳;水气置换的时机掌握不好;后滚入水时腿、脚刮蹭泳池;跨步入水时身体拍打水面;侧翻入水角度掌握不好。基于以上问题,提出相应切实可行的实际纠正方法,从而改正学生的错误动作,进行有针对性地练习,提高教学效果,达到动作技巧的正确要求。