海底管道防护垫水下自动布放装置框架结构有限元分析研究

海床受洋流、潮汐和波浪的冲击,带来淤泥、沙子和砾石,改变了海底地貌和管道周围海床的形态。这些变化和沉积物对海底管缆造成了损坏。为减少这些损害,常放置新型高分子复合保护垫来覆盖水下管缆等结构。本研究提出了一种新型的水下布放装置,对其进行了全系统设计、系统开发和测试,旨在解决现有维修方式成本高、效率低、经济效益差的问题。本文使用NX Nastran求解器对模型进行静态分析,再用Femap软件对布放装置框架结构计算结果进行后处理,分析研究了水下作业和水面布放两种工况。结果表明,该布放装置符合结构设计要求,同时也为优化装置结构提供了重要数据。

基于模糊PID的水下金刚石绳锯机张紧力控制策略研究

以水下金刚石绳锯机这一切割机械为研究对象,建立金刚石绳锯切割系统的动力学模型,对磨削过程中绳锯及金刚石串珠进行力学分析,构建以切割链张紧力为输出的切割系统状态空间方程。在此基础上,提出一种基于模糊PID的切割链张紧力控制策略。分别进行恒张力控制与动态张力控制仿真试验,在仿真中引入系统参数的摄动以检验该控制方法的鲁棒性。将文中控制方案的结果与传统PID控制方法的结果进行对比,结果表明,模糊PID控制相较于传统PID控制具有较强的鲁棒性,对于动态目标具有较好的控制性能,能有效减少切削过程中张紧力的波动,提高控制精度。

红景天对急性高海拔暴露下人体运动应激反应的作用研究

目的:探讨红景天对急性高海拔缺氧暴露人体运动前、后应激反应的作用。方法:8名受试者连续服用红景天7d和14d后急性暴露于模拟海拔4000 m的缺氧环境。服用红景天前、后进行自身对比体力负荷运动实验,并于运动前、后检测血浆多巴胺(dopamine,DA)、肾上腺素(epinephrine,E)、去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)和促肾上腺皮质激素(adrenocorti cotrophic hormone,ACTH)水平。结果:机体在4000m暴露时安静和体力负荷后的DA、E、NE和ACTH水平均较海平对照值显著升高,差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01);服用红景天7d和14d再次4000m暴露体力负荷后的DA、NE、ACTH水平以及服药14d安静时的DA、NE水平均较4000m对照值显著降低,差异具有统计学意义(均P<0.01);服用红景天7d、14d再次急性高海拔暴露安静和体力负荷后的血浆E水平均较4000m对照值明显升高,差异具有统计学意义(均P<0.01)。结论:急性高海拔缺氧应激可使机体神经递质和激素水平上升,红景天能通过降低氧耗速度,增加机体氧供提高机体的抗缺氧能力,降低应激反应,从而加速人体对急性高海拔缺氧环境的习服,提高高海拔劳动能力。

自升式风电安装船就位过程水动力载荷研究

以一艘自升式风电安装船为对象,主要对其就位过程中作用在船体上的垂向波浪剪力与弯矩进行计算分析。基于实际的船体重量分布与吃水变化,考虑大尺度桩腿与船体之间的相互影响,从就位过程中选取5个状态独立建模分析;基于三维势流理论,计算垂向波浪剪力与垂向波浪弯矩沿船长方向的分布与变化规律。分析发现,随桩腿下放,船舶迎浪一侧的垂向波浪剪力会显著增长,并且船舶非迎浪一侧的垂向波浪弯矩也会显著增长;不同浪向下的垂向波浪载荷呈现对于90°浪向的对称性,垂向波浪载荷的最大值出现在0°与180°浪向的条件下;垂向波浪剪力与弯矩的最大值总是位于船舶迎浪一侧的桩腿处。

基于改进人工势场法的水下滑翔机路径规划

研究了水下滑翔机在单个运动周期下躲避障碍物的路径规划问题,针对水下滑翔机运动特点,采用改进的人工势场法,规划出避障路径。首先,对传统的人工势场法进行改进,以克服局部极值与目标不可达问题,并引入速度势场函数,将静态势场转变为动态势场;然后,将水下滑翔机的运动特性及约束考虑进来,提出障碍物影响半径确定方法;之后,分析了定常海流对路径规划的影响。最后,以HUST-2号水下滑翔机为例在不同情况下进行仿真试验。结果表明,所用方法能使水下滑翔机成功避开水中静态与动态障碍物。

J型铺管船动力定位性能研究

本文对J型铺管船的静、动态动力定位性能开展研究,得到风速包络线和推力使用率,确定了铺管船能够抵抗的极限载荷,以及在作业工况下推力使用情况。在时域中对动力定位的J型铺管船进行了运动模拟,确定了船舶的定位精度,并对铺管作业对定位能力的影响展开研究,研究了以不同角度进行管道铺设时对推力使用率的影响,在时域中研究并比较分析了进行铺管作业船舶的动力定位精度。本文明确了船舶在铺设管线时的动力定位能力,为工程实践提供参考。

漂浮式风电平台锚链检测机器人动力学仿真

提出一种新型锚链检测机器人用来检查海上漂浮式风电平台系泊锚链。与传统水下机器人相比,该机器人作业时沿锚链进行爬行作业。针对该新型锚链检测机器人,采用ADAMS软件对机器人沿锚链行进运动进行仿真分析。在此基础上,对机器人在锚链以45°和60°两种倾斜状态下的越障能力开展研究。结果表明,该锚链检测机器人在移动过程中运行平稳,符合结构设计要求,同时也为优化机器人结构提供重要数据。

切削前角对刀齿线性切削岩石的影响

为研究切削前角对刀齿切削岩石的影响,利用自主研发的刀齿线性切削岩石试验装置对砂岩进行切削前角处于-40°~50°区间的切削试验.实时采集试验中刀/岩的相互作用力,记录所形成的切削槽形状,收集切削形成的岩石碎块并得到其粒径分布,进而分析岩石碎块的分形特征;同时,利用碎块的分形维数定量描述碎块的粒径分布.结果表明:随着切削前角从-40°逐渐增加到50°,切削槽的宽度不断增大,尤其是在切削槽初始形成端;随着切削前角的增加,岩石碎块的分形维数、刀/岩的平均切向力和平均法向力均逐渐减小,且其均可采用切削前角的指数函数表示,平均切削力与平均法向力的比值处于0.56~1.84之间,且无规律性变化.

模拟100m氦氮氧常规潜水对家兔氧化应激和炎性反应的影响

目的:探讨模拟100 m氦氮氧(Trimix)常规潜水对家兔氧化应激和炎性反应的影响。方法:空白组家兔8只,模拟100 m Trimix;常规潜水组家兔8只。模拟潜水按照Haldane理论计算所得的水下阶段减压表减压。Elisa法检测家兔模拟潜水前、后血清超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)和过氧化脂质(LPO)等氧化/抗氧化指标的变化。同样采用Elisa法检测空白组和潜水组家兔肺、脑组织γ干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)、髓过氧化物酶活力(MPO)和基质金属蛋白酶9(MMP-9)等炎性因子的表达,并比较组织湿干比(Wet/Dry ratio)。结果:家兔潜水后SOD和GSH活性明显降低(P<0.01),CAT、MDA和LPO含量明显升高(P<0.01);潜水组家兔肺、脑组织中IL-8、IL-6、IFN-γ、TNF-α、MMP-9和MPO的表达均较空白组显著升高(P<0.05,P<0.01);潜水组家兔肺、脑组织湿干比与空白组差异不显著。结论:模拟100 m Trimix常规潜水对家兔氧化应激和炎性反应有显著影响。

无人遥控潜水器发展现状与展望

人类认知与开发海洋离不开潜水器。在众多种类的潜水器中,无人遥控潜水器(ROV)以不受能源限制、作业能力强等其他潜水器所不具备的优势而得到了广泛应用。对无人遥控潜水器的定义、基本分类、系统组成、发展历史与现状、应用需求和国家战略意义等进行归纳与总结,并对当前发展无人遥控潜水器需要面对的关键技术问题进行分析探讨,指出无人遥控潜水器系统未来可能的发展方向和具备的技术特点,为新一代无人遥控潜水器的研制和应用提供参考。

基于super-twisting二阶滑模算法的作业型ROV路径跟踪控制方法

作业型遥控无人水下航行器(ROV)的运动存在时变外界干扰和系统不确定性,利用常规滑模方法设计其运动控制器会产生抖振现象,而常用的饱和函数联合边界层法(SatSMC)在消除抖振的同时无法保证控制精度。针对上述问题,文中设计了super-twisting二阶滑模控制器(STSMC)来实现作业型ROV的空间路径跟踪。利用Lyapunov方法分析了系统的稳定性,并证明该方法能够保证跟踪误差在有限时间内收敛。将提出的STSMC与SatSMC及比例-积分-微分法进行了仿真试验对比,结果表明:STSMC能够使ROV完成对既定路径的跟踪,并具有更好的鲁棒性、快速性和控制精度,同时产生的抖振也明显小于SatSMC,控制参数也未增加,更适于ROV的实际使用。

“长鹰8”重型铲斗挖泥船的设计

“长鹰8”采用钢桩定位,配备2套动臂、斗杆和3种斗型,可以适应不同挖深、不同土质的疏浚需求,尤其胜任坚硬土质、砾石、鹅卵石和破碎的块状礁石、岩石等底质的挖掘作业,是我国完全自主设计、建造的最大铲斗挖泥船。文章对“长鹰8”的主要特征、主尺度、总布置、动力配置、定位系统及设计中的主要考虑进行了介绍,该设计可为此类船舶的设计提供参考。

党建引领推进高校直属企业高质量发展

高校直属企业是服务我国高校世界一流学科建设的重要力量,而高质量的党建工作则是新形势下深化高校直属企业改革、实现企业创新发展的根本保障。高校直属企业在转企改制后,持续探索符合企业实际的党建工作路子,取得了积极成效。本文旨在通过总结高校直属企业在坚持党的领导、党建围绕经营、党建引领文化建设、全面从严治党等方面的党建工作经验,为切实加强和改进高校直属企业党建工作提供具有实践性和可操作性的建议举措。