基于HGM/SR浮力材料的深海零浮力探测与传输一体化装置研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lulubukule
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
深海探测装置在进行水下工作时,浮力材料的选取一般采用硬质的浮力材料,以此来降低探测装置整体的密度,然而本文选取了由可固化的液态浮力材料浇灌于探测装置内部及表面的HGM/SR柔性浮力材料,来替换硬质浮力材料。该装置中也加入了数据探测技术、零浮力电缆传输技术以及可控式的浮力调节技术等,本文也重点研究了HGM/SR浮力材料与石蜡组合后的浮力调节效果,并分析了其在水下的受力、抗压抗冲击的能力,其中主要的研究内容包括:(1)对装置的整体以及各单元进行了结构设计,包括推进单元、浮力调节单元以及重心确定,并对传输单元技术进行了介绍,其技术的实现通过单片机Esp-32以及Arduino编码来完成,其中编码的程序包括水下图像采集及传输程序、水下Ph值测试程序、定时浮力调节程序。(2)从密度、抗压强度等角度对浮力材料进行选取,最终选取了HGM/SR作为装置铠装的浮力材料,并分析其各项基础力学性能以及在深海中的抗压性能,其中包括深海环境下材料的吸水率、深海高压下弹性模量分析、抗冲击强度、热膨胀测试、相变体积变化测试。(3)通过灌胶、定型、固化的流程进行零浮力电缆的制备,计算电缆各部分占比已达到电缆整体的密度即趋近于水的密度,并进行电缆的各项力学性能测试,其中包括密度测试、抗拉抗弯测试以及悬浮测试,模拟零浮力电缆在周期水流力的作用下的受力及变形情况,得到电缆的位移矢量图。(4)将装置的各单元进行了水下数据传输试验与仿真试验,其中仿真试验包括深海静水压力仿真试验、单向层流压力仿真试验、以及推进单元仿真试验。
其他文献
我国是一个海洋大国,也是一个航运大国,随着我国海上活动的日益频繁,“海洋救助船”成为海上遇险人员救助的主要力量。在恶劣海况下,波浪适应救助船更方便接近海上遇险人员,也避免了对被救助人员造成二次伤害,同时其双体船型的结构具有耐波性好、抗风浪能力强、机动灵活的优点。波浪适应救助船特殊结构可以实施更加高效、安全的救助,保障救助人员的安全,具有十分重要的研究意义。本文在实验室开发的波浪适应救助船的基础上,
学位
随着计算机技术、自动控制技术、传动技术及CAD技术的快速发展,自动化标识技术已被广泛应用于大量的现代化生产过程中。由于汽车轮毂轴承对汽车性能与安全影响显著,建立其质量管理系统以便准确追溯是十分必要的,而标记清晰可识别的生产信息是建立质量管理系统的关键步骤。传统的标记方式主要以半自动化为主,具有很大的局限性,不仅存在劳动强度大、效率低下、标记不清晰等不足,而且标记的内容主要以字母、数字或者两者组合为
学位
斯特林发动机是一类以气体作为工作介质,利用双活塞交替运行、推动工质与外部冷热源换热的外燃机,以冷却、压缩、吸热、膨胀四个热力学过程构成的周期循环为特征,将温差能转换为轴功。传统的α、β、γ型斯特林发动机由连杆机构联动双活塞,实现周期且恒定的活塞往复运动。这类热机热力学性能受外部条件影响大、在偏离额定工况时性能低下;摒弃了连杆机构、采用弹簧阻尼效应的自由活塞型斯特林热机,虽然可以提高系统功率密度,但
学位
随着航运业和海洋经济的迅速发展与“一带一路”战略构想的提出,我国与世界各国的经贸合作将更加频繁。海运作为国家间物流运输的主要方式,具有运输量大、成本低廉等优点,而频繁的海运将增大海上尤其是深远海区域灾难发生的可能性。与陆地上发生的安全事故相比,深远海环境极为恶劣,浪高风急,救援困难,极易造成人员伤亡和重大经济及环境损失,如果不将遇险船舶快速拖至安全地点,甚至会造成二次事故。因此,研究拖航系统在恶劣
学位
钛及钛合金已经被广泛应用于口腔种植体,为了使口腔种植与人体环境具有更好的相容性,需要对种植体钛金属表面进行处理,获得更好的表面形貌和综合性能。本文设计了一种复合空化喷嘴并采用数值仿真与实验相结合方法,研究了淹没式空化水射流对钛金属表面空化处理效果。(1)根据空化水射流特性设计了复合空化喷嘴,建立了淹没条件下空化水射流三维仿真模型并对比分析了复合空化喷嘴、扩张出口型风琴管喷嘴及圆柱出口型风琴管喷嘴的
学位
在寒冷气候下作业时,船舶与海洋工程结构的性能会受到环境条件的显著影响。由于船用起重机吊臂是大型工程结构,在生产加工和使用阶段,会不可避免地形成一些材料缺陷从而引发表面三维裂纹的萌生。在低温恶劣环境及起吊货物的交变载荷作用下,极易产生裂纹扩展而导致结构的失效,因此研究吊臂在恶劣工作环境下的裂纹扩展特性及寿命具有重要的意义。本文针对极地环境下船用伸缩臂起重机吊臂的疲劳裂纹扩展问题,主要开展了以下工作:
学位
随着海洋勘探的深入,对水下作业设备的要求也越来越高。虽然液压系统因其较为成熟的技术和较多的设计制造经验,且具有可靠性好、输出功率大、容易实现自动控制等优点,被广泛使用在的深海作业环境中。但其存在的结构复杂、体积重量大等缺点,极大地限制了其在轻小型深海机器人中的应用。微小型驱动器是微机电系统中的重要组成部分,在生物医疗、太空宇航、小型机器人等领域有着广泛的应用前景。本文受抹香鲸头部的鲸蜡固液相变浮力
学位
近年来,随着我国海洋经济的迅猛增长及海底资源开采事业的快速发展,在近远海开展的生活作业日益增多。但在经济飞速发展的同时,海上交通事故也随之增多,无形中为我国海上人命救助带来了新的压力与挑战,并且救助与打捞是我国救援系统中至关重要的一环,是海上安全的主力军[1]。我国救捞工作本着救助人命、保护环境、服务社会、保障安全的宗旨,充分发扬了党和政府以人为本、关爱生命、执政为民的理念[2、3]。目前,我国海
学位
全球变暖和北极海冰范围的减少使北极水域商业航运的发展更有前景。北极航线的航程较传统航线有较大的缩减,由于北极地区冰区较多的因素,冰水阻力往往是影响船舶燃料消耗和排放的关键因素。北极水域的航运路线包括开放水域和冰区水域,为了确保冰区通航的安全性,穿越北极水域的极地船需要做冰级加固才能有破冰能力。但是,良好破冰能力的船体在开放水域具有较高的阻力,而良好敞水效率的船首可能不具有破冰能力。所以,研究出一条
学位
智能制造对制造业提出了全面推行绿色发展,发展循环经济和提高资源回收利用效率的目标,所以提高材料在结构中的利用率是智能制造的重要主题之一。而结构的轻量化能够提高材料利用率,所以对结构进行轻量化设计是很有必要的。由于传统的轻量化设计会导致时间过长和材料的浪费,而采用拓扑优化对结构进行轻量化设计时能够减少设计时间和材料的浪费,从而提高生产效率和材料利用率。因此,本文将研究拓扑优化方法在压气机叶轮和薄壁加
学位