全海深ROV非金属铠装脐带缆动力学性能研究

为了全面评估全海深无人遥控潜水器(ROV)在不同模式配置、不同作业深度及工况下的脐带缆受力状态,提高脐带缆在全海深ROV系统应用的安全性和可靠性,开展了全海深ROV非金属铠装脐带缆动态力学理论分析与研究。针对铠缆系统水下运动具有小应变和大位移的几何特点,基于几何精确梁理论和虚功原理建立全海深非金属铠装脐带缆三维非线性有限元模型,基于所建立的动力学模型并结合工作母船升沉与海流联合激励,对脐带缆在全海深应用环境下扭转特性、在位运行等动态力学特性进行分析和研究。实验结果得出5000 m左右潜深为该全海深脐带缆系统的共振区域。研究结果可为全海深ROV非金属铠装脐带缆的安全应用及配套绞车优化设计提供理论依据。

全海深ROV非金属铠装脐带缆用外被层材料研究

全海深ROV非金属铠装脐带缆工程应用时与绞车系统的牵引导轮、转向导轮反复摩擦,其外被层材料应具备优异的抗拉强度及耐磨性能。本文对超高分子量聚乙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维三种外被层材料进行了研究,研究结果表明:超高分子量聚乙烯密度最小,抗拉强度、耐磨性能、负载弯曲疲劳性能较聚酯纤维和聚酰胺纤维优异,为全海深ROV非金属铠装脐带缆用外被层选型提供了依据。