新型海洋能综合利用发电平台设计

为了充分利用海洋可再生能源,文章设计出全新海洋能发电装置,能同时将海上风能,海面波浪能,水下海流能发电设施集中在一台机组上,每个模块全采用驱动液压,将分散的能量以液压能的形式集聚推动发电机转动,实现多种能量耦合互补,聚集能量,提高发电效率,保证装置发电稳定。整个装置采用模块化组合设计,可以降低单位造价和海上运输施工成本,解决了海洋能发电效率低而且不稳定的问题,是一种高性价比的海洋能开发方式,可作为海洋平台的辅助设备或为离岛供电,具有重要经济价值和社会意义。

基于FFT的信号分解方法及其工程应用

提出了一种应用于处理平稳或者非平稳随机过程的信号分解、分析方法。该方法基于快速傅里叶变换(FFT)和带通滤波原理,通过限定固有模态函数的最大特征频带,将复杂信号序列按顺序分解为有限个固有模态函数。与现有方法相比,该方法分解得到的固有模态函数接近实际工程的单组份要求,最大特征频带的限定保证了固有模态函数分量真正意义上两两正交和信号混掺现象。借助于新的信号分解分析方法和对应的瞬态振动能量谱,揭示了在海洋工程领域的一些特殊现象。

地效翼船技术现状及发展研究

文章地效翼船是一种能利用地效应进行掠海飞行,比飞机载重量更大且具有引擎的海上交通工具,具有飞行很快、经济性等优点,而且身兼飞机和船舶的优点。文章从地面效应及地效翼船的基本原理、主要特征、发展过程,国内外对于地效翼船的研究进展,以及该类船舶未来发展方向进行探讨。

海上自升式工程辅助平台海水系统综合设计

海洋石油281平台是一座三桩腿的悬臂梁海洋自升式工程辅助支持平台,具有工程辅助支持和钻井双重功能,为满足生活、生产、消防对海水的大量的持续的需求,平台海水系统的设计必须考虑其完整性和安全可靠性。根据中国船级社规范要求,综合平台在不同状态、不同工况下的海水需求,整套海水系统设计考虑了三种状态情况:1平台漂浮、拖航状态下,海水取自左右舷海水阀箱,为保障系统的防腐防污,在每个海水阀箱上均设有电解铜处理海水装置;2平台升离海面状况,海水由潜水泵供应,潜水泵套装于三脚升降架管体内,通过齿轮齿条驱动,将三脚升降架降至海面以下。考虑潜水泵的检修,系统的防腐防污装置直接设置在过滤器上;3故障、应急状况,为保障平台安全可靠的海水供应,设计中将三脚升降架的每个管体内均安装了一台潜水泵,生活、生产各有一台泵供水,另一台备用,故障泵在不影响两台泵正常工作的情况下,可由吊机从管体内提升出来检修。同时考虑三脚升降架不能正常工作时,为保障消防应急用水,设计中在甲板面增加了一台潜水泵备用,通过吊机直接将该泵吊至海面以下,满足应急用水。

新型贻贝加工设备设计研究

传统的贻贝加工方法已经不能适应当前的发展需求,针对贻贝的加工自动化,文中提出了新型贻贝加工设备的设计原理。该设备分为传送装置、清洗装置、升降装置、蒸煮装置、去壳装置、去足丝装置和PLC控制系统。其中的清洗装置还实现了分级处理,蒸煮装置的水得以循环利用,大大降低了加工成本。此外,对该设备中的升降装置、蒸煮装置实施了自动化控制,实现了高度和温度的控制。该方案解决了传统贻贝加工方法效率低、人工强度大、加工设备落后等问题。

基于蝙蝠仿生的水陆两栖四旋翼无人机设计

四旋翼飞行器已广泛应用于各个领域,且在其中起着至关重要的作用。但是目前很少有文章提及有关四旋翼飞行器有效快速抓握和运输负载的设计与研究。本文设计了一种新型四旋翼飞行器的模型,我们从蝙蝠倒挂的生活习性汲取灵感,在四旋翼飞行器上端两侧设计了两个对称的机械手,使其能够有效快速地抓握对象;同时在飞行器底部设计了两个浮体,可供水上停泊,并进行了稳定性分析,来表征系统抗扰动的能力。经过稳定性分析,验证了该新型机构的可行性。

非线性管-土作用下钢悬链线立管触地区疲劳分析

基于P-y曲线建立非线性管-土相互作用模型,分别运用大挠度曲线梁和弹性地基梁单元模拟钢悬链线立管(Steel Catenary Riser,SCR)的悬垂段和流线段,研究周期运动下管-土相互作用响应和SCR触地区的疲劳分析。SCR具有复杂的非线性动态行为,特别是触地点区域,由于海床模型的不确定性,一直是数值模拟的难点。通过Fortran编写子程序嵌入CABLE3D,开发得到包括非线性管-土作用模型的新程序CABLE3D RSI,围绕SCR与海床相互作用响应和立管的整体动力分析等内容展开研究:根据时域内的动力响应,运用S-N曲线法得到触地点区域的疲劳损伤分布情况,研究有关参数对疲劳损伤的影响。结果表明:1)周期载荷作用下,立管在海床上形成的沟槽逐渐发展,相比于线弹性和刚性海床非线性海床分布力更加符合工程实际:2)海床刚度模型、土剪切强度以及吸力因子都对立管触地区的疲劳损伤具有重要影响。

穿刺压载试验及桩-土空腔数值模拟

基于穿刺压载试验,采用ABAQUS/ALE有限元分析方法模拟自升式平台插桩过程,对桩土贯入过程中空腔的作用机理进行数值分析,通过监测桩下、土体表面和桩侧附近土体点位移的时程变化,研究空腔的作用机理.数值模拟结果表明：空腔破坏严重加大桩端承载;桩靴底部土体回流造成空腔垂直壁面剪切破坏是空腔形成及其深度发展的主要原因.针对桩靴穿刺现象,利用穿刺压载试验对数值模拟进行验证.结果表明：数值解与试验结果吻合;穿刺发生时,桩端承载骤降,桩靴外侧压力约为内侧压力5～10倍,压力变化呈非线性分布,这与中国船级社《海上移动平台入级与建造规范》中关于桩靴底部压力呈线性分布假定不符.