转动式对接裙壳体关键参数多目标优化与试验样机研制

转动式对接裙工作在海洋的深水区域,为了解决转动式对接裙在深水工作的安全问题。本文以固定裙、方向裙、角度裙为研究对象。运用多目标遗传算法(Multi-Objective Genetic Algorithm,MOGA)对固定裙、方向裙和角度裙的关键参数进行了优化,得到了三者的最优参数。结果表明,优化之后的固定裙比优化之前减重9.76%;优化之后的方向裙和角度裙比优化之前减重13.56%;并且优化之后的固定裙、方向裙和角度裙均满足设计要求。最后,利用优化后的数据建立了转动式对接裙的三维模型,并制造了试验样机,为后续的出海试验奠定了基础。     

山区城市防洪排涝工作中的不利因素与对策研究

本文以山区城市的经济发展状况为基础,为制定合理的防洪标准、建立径流模型方面提供技术支持。主要采用GIS技术对数据进行处理,通过集对分析法优化防洪标准方案,选取最佳方案建立降雨模拟模型、山区流域地形三维模型,促进径流模型的建立,解决山区城市防洪排涝工作的难题。     

日照-仪征管道定向钻穿越粘土层的泥浆控制

针对日照-仪征原油管道工程水平定向钻穿越京航运河粘土层的实际情况,在介绍钻液泥浆对定向钻穿越作用的基础上,重点说明了泥浆流型、流变参数以及钻孔推进速度对孔壁稳定的影响,具体阐述了保证施工顺利进行采取的措施。     

自升式平台支撑升降系统结构设计与分析

在借鉴国内外自升式平台各型支撑升降系统的基础上,设计了一套支撑升降方案:齿轮齿条升降机构升降船式桩,齿形楔块锁紧机构对桩腿进行固桩锁紧,三角形桁架桩腿负载平台质量,独立式桩靴触底.对支撑升降系统的各部分进行结构设计,分析升降装置电机功率的计算方法,计算平台站立状态下锁紧装置所需的夹紧力,并对防腐技术进行了阐述.为自升式平台支撑升降系统的设计提供了新思路.     

金属透镜垫密封特性研究

通过ANSYS对卡爪高颈透镜垫连接器进行接触分析,研究透镜垫接触应力、压缩变形、接触宽度和接触载荷之间关系及自紧性。结果表明透镜垫接触载荷线性变化、接触应力分布不均匀、接触宽度非线性变化、密封面与轴向夹角增大和自紧性与垫片的结构型式、几何尺寸和材料有关。     

深海卷管铺设中的管道安全性分析

深海卷管铺设过程中管道发生了复杂的塑性变形,可能造成管道的失效,因此需要对管道的安全性进行评估。为此,首先对卷管铺设整个过程中管道的受力变形情况进行了分析,发现管道在上卷至卷筒时最易发生失效。其次对上卷时管道可能发生的失效形式进行了归纳和分析,获得了管道在各种失效形式下的极限承载公式。然后基于位移控制条件,得到了管道的极限弯曲半径,并结合极限承载公式,建立了管道失效的评价指标。最后以管径为16英寸（406.4 mm）的管道为实例,对管道的安全性进行评估,并采用有限元软件对管道上卷时张力对管道椭圆度的影响进行了分析。结果表明：①较大径厚比的管道在上卷时更易于满足极限载荷承载条件,但是对管道截面变形不利,当径厚比达到20时,不满足位移控制条件,已不适用于卷管法铺设;②较高的管材等级对卷管铺设中管道安全性有利;③上卷张力对管道椭圆度的影响较小,可以忽略。     

基于人工神经网络的电液伺服系统加速度谐波辨识

对于电液伺服系统，由于系统非线性因素的存在，当正弦信号输入时，系统加速度输出中出现高次谐波，使加速度信号严重谐波失真。提出了基于人工神经网络(ANN)的谐波辨识方法，该方法利用Adaline神经网络在线辨识信号中各次谐波的幅值和相位，用实际加速度输出与辨识得到的加速度信号间的误差，通过LMS算法来调整Adaline神经网络的权值，从而利用权值计算各次谐波的幅值和相位。通过大量仿真试验证实，这种方法能快速有效精确地在线辨识各次谐波信号。     

海底犁式挖沟机犁体建模及土壤裂解研究

海底犁式挖沟机犁体工作面的结构直接影响挖掘效率及牵引力大小,对犁体工作面进行数学建模分析及挖掘机理研究具有重要的理论指导和工程实践价值。利用空间平面及水平直元线法建立犁体主切削面和翻抛曲面方程,根据翻抛土壤能量最小方向得到土迹线方程,基于犁体工作面土壤运动机理建立土壤裂解和翻抛的动力学方程,据此确定了牵引力的理论计算方法。数值仿真计算表明,翻抛曲面曲率影响土壤翻抛的法向力及切向力,牵引速度的变化对土壤翻抛的切向力影响较大;影响主切削面受力的主要因素包括土壤粘聚力和内摩擦角,且随着粘聚力与内摩擦角增加,后者对主切削面受力影响较大。海底犁式挖沟机试验样机的陆地试验结果与理论计算结果基本吻合,例如当沟深为0.8 m时,实测牵引力与理论值的相对误差为3%,试验结果验证了所建立的犁体牵引力的理论计算方法的可行性。该研究可以有效预测海底犁式挖沟机工程样机的牵引力,进而为工程样机的设计及海试等提供理论和技术参考。     

核电站蒸汽发生器在役检修多功能机械手研制

以核电站蒸汽发生器在役检修虚用为背景,研制了国内首个多功能机械手系统.该机械手能用于传热管涡流检查、超声检查、堵管、衬管、水室表面电视检查等检修工作.机械手主要由脚部(基础模块)和6个旋转关节模块组成.模块化设计不仅提高了机械手的可靠性和可维护性,还使其能够适应不同型号蒸汽发生器的检修需要.机械手特殊的两端作业方式提高了检修效率,极大地降低了操作人员整体辐射水平.