高性能张力腿平台的优化设计与性能分析

针对现有钻井张力腿平台的不足,设计了性能更优异的TLP平台,为TLP平台的设计选型提供参考。基于第六代半潜式钻井平台结构设计方法,结合垂荡板与TLP平台自身结构的优缺点进行了分析设计,并采用水动力分析软件进行综合评价。在单位波高作用下,TLP平台的垂荡响应受入射波的频率影响较大,受浪向的影响较小,新平台可有效抑制最大垂荡响应;垂荡板结构使平台的垂荡固有周期减小;新平台较原平台的垂向阻力增大约1.769倍;新平台垂荡时间历程响应降幅值为7.247m,垂荡响应缩减比例达60.74%。结果表明,TLP平台优化设计方法合理,新平台较原平台表现出了优秀的综合垂荡水动力性能,具有一定的应用前景。     

自升式海上平台桩腿的试制

介绍400 Ft以上水深自升式平台用桩腿的试制过程和工艺要点,为桩腿国产化打好基础。     

轮腿式月球车移动机构构型组合设计

介绍机器人构型组合概念,提出轮腿式月球车的构型组合设计方法.将轮腿式月球车移动机构抽象为轮腿、悬架和车体3类子构型,建立了月球车同构和异构组合设计可选构型方案的计算模型.以基于二级半转机构原理的轮腿式月球车为研究对象,对其移动机构进行了子构型分析,提出了4种轮腿子构型、4种悬架子构型和5种车体子构型.以四轮腿和六轮腿月球车为例,采用同构组合和异构组合设计方法,共得到206种轮腿式月球车移动机构设计方案.     

Hexapod平台构型与振动控制一体化设计研究

基于Hexapod平台雅可比矩阵条件数最优条件,将平台构型——振动控制一体化设计问题转化为从满足条件数最优条件的构型中选择振动控制能耗指标最小的优化问题。优化模型以自适应扰动消减(Adaptive disturbance canceller, ADC)振动控制步长参数、Hexapod下平台半径、铰点半夹角为设计变量,以控制收敛、工作空间、铰点间距为约束条件,在条件数最小的构型种群中,选择使六杆振动控制能量平均值和方差加权和最小的设计。由于优化模型及其敏度为设计变量的隐函数,选择响应面方法对模型近似后,通过不断求解近似问题得到原问题的最优解。算例结果给出平台振动控制器设计和构型设计的规律和要点,说明方法的有效性,经过一体化设计的Hexapod平台在控制和构型指标上均优于平台的原始设计。     

基于专利分析的张力腿平台技术竞争态势研究

海洋工程装备产业是为海洋资源开发提供装备和技术的先导性产业,也是我国重点支持发展的战略性新兴产业。张力腿平台是海洋工程装备中的高技术产品,是浮动式海洋油气生产平台的一种。从专利技术的发展趋势、国别构成、申请人、发明人及技术分类构成等角度对张力腿平台的全球竞争态势进行了分析,并针对该领域的发展提出了对策建议,希望能够为相关机构和组织了解全球张力腿平台发展情况提供参考资料。     

深海张力腿平台非线性涡激振动响应特性分析

针对深海平台张力腿的非线性动力学问题,充分考虑张力腿的非线性特性,提出了一种改进的动力学模型,并利用伽辽金法和有限差分法对模型进行计算,研究波浪、海流、预张力、平台运动等复杂荷载联合作用下张力腿的涡激振动响应特性。计算结果阐明了复杂海洋环境下张力腿平台的动力学机理。研究结果可为深海平台的设计和研究提供参考。     

海上平台注水泵数值计算与性能优化分析

根据国外在线运行产品设计参数,对中开式多级泵结构及水力模型进行设计优化,利用数值分析软件对泵模型进行了长、短过渡流道的两级全三维流场数值模拟计算。先进的前处理软件不但能提供数据支持和理论依据,而且能缩短研发周期,还减少了其试制的风险。     

四足仿生机器人混联腿构型设计及比较

四足仿生机器人一直是机器人领域研究的热点之一。对国内外的研究现状和代表样机进行综述,总结现有四足机器人的腿构型的优缺点。混联腿构型结合了并联机构和串联机构的优点,可在提高机器人载重/自重比的同时,满足快速稳定响应的需求,从而实现高速、低能耗、高承载的运动。提出三种不同的3自由度混联腿机构,由1自由度的四杆机构和2自由度的平面并联机构串联组成。建立3种混联腿的运动学模型。根据四足机器人的行走设计需求,总结三种混联腿机构的特点,并建立其各自的工作空间模型。基于对角小跑的轨迹,分析三种混联结构在空间上的承载能力和各向同性度。通过对比分析选择第三种混联腿作为最优选项,并进一步与经典串联腿进行驱动力矩比较,证实混联腿的优越性。通过样机负重行走试验验证结果的可靠性,为四足混联腿机构机器人的后续研究奠定理论基础。     

香港人工岛海上施工平台设计

针对港珠澳大桥香港人工岛海上钢板桩散打施工,设计了一种施工平台。该平台共有9根支柱,上方有150t履带吊工作区。另外,对该施工平台的结构特点和功能要求进行了分析,希望能够为相关专业提供可以参考的理论依据。     

浅谈ERP系统与海上平台控制系统接口设计

为了适应海油总公司ERP项目的实施,针对海上平台工程的特点,本文设计并规划了一个典型的海上平台中央控制系统网络结构,并对该过程控制系统与EPR之间实现数据通讯的接口提出了具体要求。本文最后简介了两个主要系统供应商提供的相关解决方案,以验证本文所设计系统方案的可行性。     

一种车载平台电动调平腿设计

根据载车实际工作指标,介绍了一种基于车载平台的电动调平腿的设计,并进行了理论计算和仿真分析。该调平腿具有承载大、精度高、调平速度快等特点,并且环境适应性好,很好地满足了指标要求和装备使用需求。     

二级半转机构运动特性分析及其轮腿构型设计

基于动物肢体运动的不对称性原理,提出一种可以模拟步行运动效果的二级半转机构,它由一级转臂、二级转臂和两个跨步杆构成.通过机构运动步态分析,得出其各关节需要满足的运动耦合关系.分析机构运动时的杆件几何关系,找出机构的运动驻点和固有特征线.基于二级半转机构的步行运动特性,提出两种探测车轮腿机构的构型方案:同侧偏置式和双侧分置式.其中,同侧偏置式轮腿机构构型方案采用二级串联的行星轮系来实现二级半转机构的运动特性,其一级转臂和二级转臂分别是所在行星轮系的行星架,同时它们又是齿轮箱体.通过机构干涉分析,得出轮腿机构不发生干涉的条件.双侧分置式轮腿机构构型方案采用双曲柄四杆机构来实现二级半转机构的固有运动几何特性.基于COSMOS Motion软件,对该二级半转轮腿机构进行虚拟样机运动仿真,获得机构各转动关节的运动轨迹曲线以及该轮腿机构的上下起伏度.通过轮腿机构样机行走试验,验证其具有良好的动态运动性能.     

深水套筒式连接器卡爪机构设计优化

目前我国深水油气的开发技术刚刚起步,锁紧技术还属空白。卡爪作为深水套筒式连接器的关键部件,其结构十分复杂。通过对连接器锁紧机构进行力学分析,研究在同等内部介质压力作用下摩擦因子及其重要角度参数与所需液压缸预紧力的作用关系,并优化出相关参数的推荐值,为今后样机设计提供了理论依据。之后,在Hypermesh中对卡爪模型建模,以Optistruct为求解器,以卡爪最恶劣的服役工况下的载荷为设计基准,对卡爪结构进行拓扑优化,在满足加工工艺和考虑成本的前提下,优化了卡爪上下两端的自由尺寸,优化后卡爪同样满足强度要求,且质量降低了16.1%,到达了轻量化设计的目的。     

海上石油平台无人化、智能化设计

以海上某新建无人产油平台为例,介绍海上无人平台电气专业针对无人操作加强电气设备自动化控制的设计内容,为后期海上无人化平台电气设计提供了一些借鉴。     

海上固定平台消防泵的选型设计

考虑到海上平台的地理位置和特殊性,消防泵是保障平台安全至关重要的设备之一。本文根据作者实践经验,介绍了应用于海上固定平台的消防泵种类,对比了两类消防泵的适用范围,对消防泵的主要性能参数(流量、扬程、功率)的选取进行了详细阐述,并对消防泵的安装提出一些建议,这对海上固定平台消防泵的选型设计具有一定参考价值。     

海上采修一体化平台控制系统设计

埕岛油田采修一体化平台控制系统负责完成现场生产数据的采集和生产设备的监控,监视平台火灾和可燃气体泄漏情况,完成紧急关断和自动消防功能。本文介绍了埕岛油田采修一体化平台控制系统的结构、功能和特点。     

某盲插连接器高密度安装板的设计与优化

盲插技术在雷达设计中的应用越来越广泛。在安装板的设计过程中,轴向和径向配合尺寸是盲插连接器可靠连接的关键。某安装板上固定有两型盲插连接器,连接器安装密度大,数量多,因而安装板受力大,易变形。文中根据安装板的结构形式特点,在分析影响插拔可靠性因素的基础上,介绍了精度控制方法;通过建立安装板的有限元模型,对安装板进行了静载荷分析,其仿真结果与实物试验结果基本一致;针对安装板刚度差、变形大的问题,运用有限元法进行进一步优化,按分析结果选取最优的解决方案,满足了工程应用要求。这为相似构件提供了一个有效的值得借鉴的设计与优化方法。     

投入式液位变送器在海上平台的设计与应用

本文从海上平台桩腿内MEG液位测量的需求出发,结合各类变送器的原理、能力和特点,针对具体工况进行设计选型,说明了投入式液位变送器在海洋平台上特殊工况下的适用性。同时,结合生产实际,对投入式液位变送器特殊的安装方式进行研究,给出具体的解决方案,从而满足现场需求。     

8轮腿移动机器人平台设计及其运动学分析

提出了一种8轮腿式移动机器人平台,该平台可在平整地形环境下采用轮式行进方式,在非平整地形环境下采用轮腿复合行进方式,具备较强的地形适应能力。文中针对该平台进行了结构设计和运动学分析,并对逆运动学分析结果进行了仿真验证。     

下肢外骨骼变轴线膝关节构型设计与杆长优化

针对人体膝关节轴线具有可变性,定轴线膝关节机构必然使外骨骼与人腿协调性较差的问题,在一种无驱动含耦合双支闭链的下肢外骨骼的基础上,采用一种变轴线膝关节机构。首先,根据人体膝关节"J"型瞬心轨迹特点,确定合适的变轴线膝关节机构,并且建立含变轴线膝关节的外骨骼整体模型;其次,通过遗传算法计算出符合人体膝关节瞬心轨迹的变轴线膝关节的参数;最后,通过MATLAB计算验证变轴线膝关节的瞬心轨迹符合人体膝关节瞬心轨迹。结果表明:变轴线膝关节瞬心轨迹更加贴合人体膝关节的瞬心轨迹,含变轴线膝关节机构的外骨骼步态更加符合人体步态。