水下设备悬垂法安装动力定位耦合数值模拟

悬垂法是目前较为先进的深水、超深水大型水下装备安装方法,针对考虑安装船动力定位的悬垂法安装过程数值模拟问题,本文结合三维势流理论、集中质量法以及Morison方程建立了安装系统分析模型。利用PID控制器模拟动力定位系统,设计了推力分配单元,并考虑动力定位对安装系统的作用,最终实现安装船动力定位模式下的水下设备悬垂法安装时域耦合数值模拟。模拟结果显示:悬垂下放过程中安装缆张力逐渐增加,避免了突变载荷,且下放过程平缓;船的波频运动对安装系统影响较大;水下设备在下放初始阶段发生纵摇,且对横向载荷较为敏感;设备质量影响运动速度和纵摇振荡角度。     

水面舰艇非典型安装设备冲击环境特征

非典型安装设备在水下爆炸冲击作用下冲击环境特征,与一般垂直、悬挂、侧挂设备不同,利用有限元软件结合子模型方法,研究了水下爆炸载荷作用下非典型安装设备冲击环境特性.以相控阵雷达阵面作为研究对象,分析设备安装形式对非典型安装形式设备的冲击输入及冲击响应的影响,提出了阵面结构及内部元器件抗冲击设计载荷建议,旨在为水面舰艇非典型安装设备抗冲击设计及评估提供参考.     

浅谈船舶舾装创新设计思路

一般而言,船舶舾装技术可以分为船上舾装技术、分段总段舾装技术以及单元模块舾装技术等等模块的阶段,其中主要的包括了武备、电装、机装以及船装等等多种系统及其相关的控制设备、电子动力等等装置的安装.船舶舾装技术具有施工周期长、作业条件较差、技术综合性较强、作业面广、工程浩大复杂、品种多元化、程序多以及工种多等等的众多特点.船舶舾装技术水平的高低直接就影响到船舶的建造质量与效率,进而对改善工作人员作业条件和缩减工程成本具有十分关键的影响作用.     

浅海天然气管道泄漏扩散过程模拟研究

为评价浅海海底天然气管道泄漏事故后果,根据计算流体力学与多相流动理论,针对国外某天然气管道海峡穿越段,建立浅海海底管道泄漏扩散过程的计算模型。将泄漏孔径、泄漏速率、水流速度3个主要影响因素作为条件变量,模拟不同情况下的气液两相运动过程。结果表明,水下气体扩散分为三个阶段,即泄漏口上方形成气团、气团呈蘑菇状上升、气团由大气泡分裂为小气泡;泄漏孔径和泄漏速率对水下气体扩散到水面的时间具有显著影响,泄漏孔径与泄漏速率越大,气体泄漏量越大;气体泄漏量越大,水下气团体积越大,到达水面的时间越短;水流速度显著影响气体的扩散轨迹,水流速度越大,气体运动轨迹与海底的夹角越小,沿海流方向扩散的距离越远。研究结果可为水下天然气管道泄漏事故应急处理提供一定的科学指导。     

现代船舶舾装设计与制造效率提高方法研究

船舶的舾装设计与制造中包含了船体设备安装、绝缘敷设、电气设备安装、舾装管件安装、主体设备安装等复杂工艺,在传统的船舶舾装工艺中,由于舾装技术条件及工艺流程的限制,导致其效率不高,在传统工艺的基础上,探索一种高效的船舶舾装设计与制造工艺具有非常重要的意义.     

钢悬链线立管舷侧安装过程动力学仿真及耦合分析

钢悬链线立管是目前最主要的深水油气开发立管形式之一,在钢悬链线立管的安装过程中,钢悬链线立管极有可能发生大变形导致其拉力与弯矩过大造成管道屈曲变形甚至安装缆绳断裂破坏。本文以陵水17-2工程中钢悬链线立管舷侧安装作业为依托,基于船舶时域运动学理论与有限元法,建立了船舶-钢悬链线立管-安装缆绳动力学模型。首先分析了5个安装阶段时的钢悬链线立管与安装缆绳的静拉力与弯矩情况,其次针对设计海况,在考虑船舶、钢悬链线立管与安装缆绳耦合作用时,对船舶运动与钢悬链线立管的受力与弯矩进行了计算。研究结果表明:在安装过程中钢悬链线立管的拉力与弯矩受船舶运动影响较大,此次研究的耦合动力学模型可以为钢悬链线立管的安装作业设计及施工风险分析提供一定的参考。     

水下控制模块安装工具结构设计与对接精度分析

水下控制模块是水下生产系统的关键部件,针对水下控制模块在水下如何精准、高效、安全地实现回收和再安装工作的问题,本文设计了一种水下控制模块安装工具。对此安装工具进行了机械结构的设计,将安装工具各部分结构在工作过程中的作用进行了介绍。针对安装工具能够顺利完成水下控制模块的安装,基于安装工具各部分结构对接精度关系分析,通过数学建模与仿真分析,得到影响水下控制模块安装精度的原因,设计合理的安装精度参数。将仿真分析得到的数据与设计参数相比较,可证明水下控制模块的结构设计能满足水下控制模块的对接定位精度要求。结果表明：各精度参数满足水下控制模块安装工具设计要求,在此设计参数下安装工具能够完成水下控制模块的精确安装。     

水下热油管道停输过程中原油温降规律的数值模拟

热油管道停输温降规律的研究是确保管线安全启动的首要条件。埋地长输管道沿线地质条件复杂, 常穿越河流、湖泊,导致部分管线水下敷设,由于没有周围土壤的蓄热作用,在停输过程中水下管段的温降往往决定 了整条管线的停输时间。随着海上油气的开采,水下管道安全停输规律的研究显的更为重要。利用FLUENT 软 件,采用“焓-多孔度”技术模拟水下管道停输过程管内原油温降规律并考虑了原油凝固潜热对温降的影响,得出了 不同时刻管内原油凝固区、混合区、液油区的位置。结果表明,管道停输初期管内原油温度整体下降较快,中后期由 于原油凝固释放潜热且凝油层厚度不断增加,热阻增大,大大降低了原油温降速率,模拟结果与实际吻合较好。     

核电平台的下沉过程分析及安全下沉时间计算

为了研究浮动核电平台因事故破损沉没而引出的安全下沉问题,需要计算下沉速度和时间以保证反应堆安全停堆。本文根据浮动平台下沉过程的特点,将其分为水面下沉和水下下沉两个阶段。根据稳性公式和伯努利方程,给出了水面下沉阶段下沉速度和时间的计算公式;依据潜艇下潜原理,由运动微分方程得到水下下潜阶段的下沉速度表达式。综合两个阶段,最终得到完整下沉过程的速度和时间的计算方法,并分析了下沉过程的影响因素。计算结果表明:破口位置和破口面积对水面下沉阶段的影响较大,而对水下下潜阶段影响较小;水面下沉阶段所用时间较水面下潜时间长,在此阶段应及时采取应急处理措施。     

船舶在波浪中运动的强非线性时域模拟

为准确预报在非线性波浪中航行船舶的大幅运动,基于CIP方法建立了波浪中船舶强非线性运动响应的时域分析模型.该模型基于粘性流理论,对N-S方程进行求解,可以考虑船舶的运动响应和自由面变形过程中的粘性效应和强非线性效应.首先,通过模拟船舶的强制垂荡运动,对该数值模型的收敛性展开了研究;然后,基于该模型计算了不同入射波幅和不同入射波长对S175船模的垂荡和纵摇运动响应的影响;最后,模拟了S175船模在大幅波浪中的强非线性运动响应现象.模拟结果表明:基于自编程建立的船舶强非线性运动响应模型具有较好的收敛性和精确性,与其他数值计算结果吻合较好;尤其擅长模拟水花飞溅、甲板上浪、底部砰击等强非线性问题.     

Design and implementation of model test installation of heave compensation system of deepsea mining

In order to validate the simulation model and develop heave compensation control strategy,heave compensation model tests were performed.The model test installation includes themining ship motion simulator,the heave compensation system,the lifting pipe simulator,the buffer simulator and the water pool.The tests ofmining ship motion simulator show that it is able to perform under the predetermined attitude path smoothly and can meet the requirements of themining ship motions.The heave compensation effect is m...     

某高校科研实验楼薄壁箱型钢天桥吊装技术

某高校科研实验楼为框架剪力墙复杂结构,中庭各层用薄壁箱型钢天桥连接以满足通行要求.受建筑中庭安装空间的限制,吊装工作难度较大,针对施工存在的难点,通过对工程现场安装条件、起吊设备、结构安全、经济效益进行综合分析,最终采用手拉葫芦水平牵引就位及汽车起重机吊臂辅助抬升钢梁以减轻重量的吊装技术,解决了该工程吊装的施工难点,为...     

DGPS技术在水中兵器试验中的应用研究

在水中兵器靶场试验中，试验船只的指挥调度和定位跟踪是试验成功的基础保障条件，为了克服传统方法的缺陷，以适应复杂的综合性试验测试的需求，研制了基于DGPS的试验船只定位跟踪和指挥调度系统，并在实际应用中取得了良好的效果，本文介绍了该系统的功能、基本原理和硬软件构成。     

外墙整体电动提升脚手架安装技术

外墙整体提升架是一种适用性强、速度快，安全、可靠、高效经济、操作方便的新型施工用脚手架，本文主要介绍提升架的工艺原理、安装技术和验算方法。     

基于改进麻雀优化PID的波浪补偿控制方法

随着海上风电“十四五”规划的不断推动,在深远海域对兆瓦级大功率海上风机的需求量随之增加,其规模也在不断扩大。但是,在吊运、安装等海上工作过程中受复杂海浪对船舶产生的持续影响,导致风机安装的精度和效率大幅下降,甚至会对人员安全以及财产造成重大损失。因此,在深远海复杂海况下对工程船舶进行有效地波浪补偿,可提供稳定的作业环境以保证精准高效地完成各项工作,故本文提出了一种基于改进麻雀搜索PID的波浪补偿控制方法并将其应用于Stewart补偿平台。首先,建立波浪补偿平台动力学以及运动学反解模型,并设计正解模型迭代求解算法。随后,使用PID进行波浪补偿控制,并通过麻雀搜索算法优化参数。接着,采用Circle混沌映射对其进行初始化分布,以解决初始化不均匀的问题；并采用动态自适应加权、柯西突变以及反向学习以提升算法全局寻优能力。最后,生成4-6级海况下的某工程船运动作为系统输入,利用MATLAB/Simulink搭建模型进行补偿控制验证,并在Stewart硬件平台上做补偿试验。结果表明,改进麻雀搜索算法具有较快的收敛速度、较高的精度和更好的寻优能力,优化后的PID控制方法更适合用于复杂海况下波浪补偿平台的控制优化,可为大功率海上风机安装的补偿平台控制系统设计提供参考。     

基于局部投影算法的舰船信号降噪处理研究

利用基于非线性动力学系统的局部投影降噪算法研究了舰船辐射噪声的非线性降噪问题。分析了局部投影降噪算法邻域半径参数与降噪效果的关系,研究了利用噪声强度估计邻域半径参数的方法。通过对含噪Lorenz模型和实际舰船信号进行降噪处理,得到了较为满意的结果。     

舰艇水下腐蚀静电场计算及影响因素仿真分析

为了进一步分析影响舰船电场的不同因素,提高舰艇水下静电场仿真分析中电偶极子建模方法的准确性,研究产生舰艇水下腐蚀静电场的腐蚀电化学原理和特性,从腐蚀电流密度的角度推导船体-螺旋桨电偶腐蚀电流表达式,并利用镜像法求解出了空气海水二层模型下水平和垂直电偶极子电场解析式。建立基于舰艇腐蚀电流电偶极子的电场解析模型,在此基础上利用数值仿真对一中型舰艇水下50 m测线上的电场进行分析。结果表明:在设定变化范围内,船体腐蚀电位、螺旋桨腐蚀电位、船体浸水面积、螺旋桨浸水面积、海水温度、海水电导率对舰艇水下腐蚀静电场的影响程度分别约为29%、23%、53%、82%、30%和67%。仿真结果和电场解析模型可以为进一步研究舰艇水下腐蚀静电场特征及防护方法提供有力的理论支撑。     

高处作业吊篮提升机承载能力影响因素的研究

基于摩擦传动理论,对影响高处作业吊篮提升机承栽能力的因素进行了分析,得到了其与摩擦系数、包角和压盘所受的正压力之间的数量关系,并通过实验验证了理论分析的结果.由于制造,安装及使用的原因,提升机有时会产生"融绳"和打滑现象.本文的分析结果对提高提升机的设计,制造水平,充分开发其应用潜力,排除使用故障有一定的指导意义.     

基于工控机自动安装设备驱动的研究

由于工控机设备需要安装驱动程序,而且用传统的方法进行安装,都需要人为地监护整个过程安装,这样就造成了工作效率低,浪费时间。所以研究自动安装设备驱动控制软件来提高工作效率,节约时间。     

大型钢闸门支铰翻身技术在曹娥江大闸枢纽工程中的应用

闸门支铰翻身技术,在曹娥江大闸枢纽工程大型钢闸门安装过程中的成功应用,充分利用已有的门式起重设备与支铰配合,采用单边翻身工艺,替代常规的起吊机械凌空翻身工艺,加快了工程施工进度,保障了安装工程质量和施工安全,节省了工程投资,减少了施工用场地面积,解决了闸门安装与土建工程交叉施工之间的干扰和矛盾.使闸门翻身作业成为了一个即安全,又快捷的工序.