浮动监控平台设计及水动力学特性研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alucardlr
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
浅水测试是水下生产设施及水下作业技术向深海发展不可或缺的步骤。对水下生产设施及水下作业情况的监控是浅水测试的重要部分。水下监控系统经过多年的发展,形式多种多样,功能日臻完善。根据监控设备载体的不同主要可以分为固定式水下监控设备、浮动式水下监控设备、移动式水下监控设备等,本文根据浅水测试场的使用需求,提出了一种新型浮动式水下视频监控设备,并基于浮动监控平台完成了浮动监控平台的设计,并对浮动监控平台的结构动力学特性、水动力学特性进行了相关研究。浮动监控平台通过水下云台搭载水下摄像机等监控设备对水下生产设施及作业情况进行监控,利用绞车系统改变水下云台在水中的位置以达到对不同区域设备及作业情况的监视。浮动监控平台的设计吸取了海上浮标设计的成熟经验,并结合Spar平台的特点完成的一种新型浮动监控平台的设计,分别对其结构框架、绞车系统、锚缆系统进行了设计选型。在完成结构设计后,对其进行了静水力学特性的相关研究,对重心与浮心坐标进行了估算,并且计算其浮体截面面积矩,求出浮动监控平台在不同倾角下的稳性高、复原力矩、稳性系数及静稳性曲线、动稳性曲线、稳性衡准数。根据线性波理论,利用莫里森公式对浮动监控平台浮体及下支架立柱所受波浪载荷进行了相关计算,并估算了锚缆张力。结合ANSYS对浮动监控平台关键零部件,如浮动监控平台支架和绞车系统,对其进行了结构动力学的分析,包括模态、谐响应以及瞬态动力学的分析,分析了浮动监控平台发生振动的固有频率,在海浪作用下的谐响应振动变形以及在波浪冲击下瞬时变形,验证了其可靠性。通过建立浮动监控平台在波浪中运动的数学模型,近似计算出了浮动监控平台的横摇、纵摇固有周期与垂荡固有周期,并利用ANSYS中的AQWA模块对浮动监控平台进行了水动力学性能进行了频域及时域的仿真分析。在频域内分析了其所受的一阶波浪力、附加质量力及阻尼力,以及RAO响应。通过时域分析了其在200s的真实运动响应.通过模型试验和水池试验证明浮动监控平台在水中浮态符合设计要求,能够满足水下视频监控功能需求,测得浮动监控平台横摇、纵摇和垂荡的自由和锚泊时的衰减运动曲线,通过曲线计算出了其运动衰减周期,最后通过对横摇与纵摇自由衰减运动曲线的计算,求出了消灭曲线,并通过消灭曲线求出了横摇与纵摇阻尼系数。
其他文献
2020年1月16日,司法部发布《司法部关于表彰全国法律援助和公共法律服务工作先进集体先进个人的决定》(司法通[2020]9号),其中西南医科大学司法鉴定中心(以下简称“中心”)被
期刊
本文概述了我国工程承包企业发展背景及发展现状,针对国际工程承包企业在发展过程中存在的问题,从政府与企业两方面进行剖析,并基于上述问题提出具体解决措施,最后综合引入具
增材制造技术是近些年发展起来的一种集多种先进技术为一身的新型成形加工技术,与传统加工相比增材制造技术有其独特的优势,随着增材制造技术的发展和应用范围的拓宽,该技术逐渐成为研究和关注的热点。扫描路径规划为增材制造工艺规划过程中的重要步骤,路径规划直接影响着成形件的质量。本文在对已有扫描路径规划研究的基础上,提出一种新型的变间距的扫描路径规划方法,并对其应用和成形零件的性能进行研究。本文通过对增材制造
随着科学技术的进步,众多现代化企业逐步向全球化、集团化和多元化态势发展。企业的设备也日益现代化、高速化和复杂化,这些设备分布在不同的地域,在运行过程中产生大量的信息,这就给企业的设备管理工作带来了挑战。企业要实现对企业设备的统一管理以及企业各管理部门间的工作协同和设备信息资源共享就变得比较困难。因此,要满足现代化企业对设备管理的需求,就要结合新技术开发一种具有高度资源共享和广泛工作协同功能的设备管
摘要:随着我国对镍钼金属需求量的不断加大,如何开发镍钼矿这种富含大量贵金属的非传统矿物成为矿业界的热点话题。当前开发利用镍钼矿的主要问题有:冶炼成本过高,而目前的选矿
目的:分析腹腔镜下腹股沟疝修补术的临床应用与术式选择.方法:选出本院普外科2017年1月到2019年1月诊治的40例腹股沟疝患者,随机纳入A组与B组各20例,分别行开腹手术与腹腔镜
2020年开年,新冠肺炎疫情来势汹汹,短短一个月,就席卷了全国各地.据中国科学院上海巴斯德研究所等机构的科学家推断,作为重症急性呼吸综合征(SARS)冠状病毒和中东呼吸综合片(
期刊
论文对充填开采现状、分类及应用实例进行了总结,对部分开采的国内外现状进行了简要学习,对充填开采的理论研究现状及煤柱强度理论进行了系统学习。从矿井绿色开采和保护地表建