侧向开口式波能转换气室性能的一种计算方法

本文提供了一种计算侧向开口式波能转换气室性能的理论方法。在该方法中,导出了气室内空气压力和水面运动速度之间的表达式以及描述气室内水面运动速度的控制方程;气室外的波浪运动采用源汇分布法进行计算。计算结果与实验结果的比较表明,本文所提供的方法是合理的。     

半潜式平台运动的理论预报

本文对半潜式平台运动的理论预报方法进行了研究。在国内外现有方法[1,4]的基础上,从势流理论出发,应用切片理论和相当线性粘性阻尼的假定,计及自由表面、水深、粘性和沉体单元体间的干扰影响,导出了半潜式平台运动方程式及水动力和波浪扰动力计算式。对运动方程采用了考虑运动对粘性影响的迭代解法。本方法已编制成电算程序,计算结果与试验值比较,两者吻合程度令人满意。     

深海雄心

<正>50米:应急浮标出难题50米海试是"蛟龙号"载人潜水器的第一潜。其试验目的是实现潜水器与母船布放回收系统之间的适配性磨合,完善潜水器从甲板到水面的布放和从水面回收至甲板的操作规程,积累操作经     

胶莱人工河道水质点输运轨迹的数值模拟

利用二维水动力数学模型模拟胶莱人工河道潮流运动,并分析了胶州湾湾口设置潜堤前后胶莱人工河道水质点的运动轨迹和水位变化过程。结果表明,开通胶莱人工河道能够使黄海的胶东湾海水向渤海的莱州湾输运,但不设置潜堤时从胶州湾到莱州湾的海水输运平均流速较小;设置潜堤后胶州湾水位高于莱州湾水位的时间变长,从黄海到渤海之间的水体输运能够得到加速。计算结果还表明,潜堤顶部与平均水面距离较小时,黄、渤海之间水体输运较快。     

水下物体在波浪力作用下的运动计算

本文通过对水下物体在波浪力作用下所受的力的分析，运用流体力学和波浪理论的基本知识，建立了物体的运动方程，并借助于数值计算的方法对运动方程进行求解，从而得出物体在波浪力作用下的运动特性，为水下机器人的吊放回收提供了理论依据。     

可潜器的应急安全装置

本文将介绍一种由手动提供液力,使可潜器在危急情况下与相应艇外设备实现解脱的应急安全装置。     

无人水面测量艇技术研究(一):船型及推进方式设计

目前,无人水面舰船代表了海洋测量装备自动化、智能化的发展趋势,是海洋测量技术研究的热点。针对浅水区域水下地形复杂、暗礁众多、涌浪较大的特点,对无人水面测量艇水深测量技术进行研究,涉及的关键技术包括船型及推进方式设计、测量设备加装测试、无线数据传输功能、测量艇吊放回收技术等,本文主要围绕船型及推进方式展开研究,提出三体喷水推进无人水面测量艇设计方案,基于该方案实现的测量模式具有很强的机动性和高效性,必将极大地提高测量部门在浅水区域水深数据的快速获取能力。     

部分反射直墙前潜堤水动力特性研究

基于线性势流理论,对部分反射直墙前潜堤的水动力特性进行了理论研究。利用匹配特征函数展开法给出了潜堤透射系数和反射系数的计算方法,计算结果与边界元方法的计算结果一致。利用数值算例分析了潜堤透射系数和反射系数的主要影响因素。增大部分反射直墙的反射系数,将加大潜堤的透射系数。随着潜堤相对宽度或潜堤与直墙之间相对间距的增加,潜堤透射系数和反射系数呈周期性变化,但变化规律相反。     

海况对水下运载器吊放回收的影响

本文将水下运载器，吊索和母船看作是一个由弹簧连接的单自由度系统，通过对系统进行分析和研究，建立了水下被吊物体在吊索带动下，由吊臂端点运动引起的运动响应的物理模型、数学方程，并编制了各项参数可调的计算机程序以求解水下物体的运动轨迹。运用此程序，对影响参数作系列变化后进行了运动响应计算，并绘制成运动响应随这些参数变化的曲线，为水下吊放回收系统的设计提供了依据     

深海垂直吊放缆索系统固有频率和母船临界运动幅值快速计算方法

探索一种可描述缆索系统垂向吊放动力学行为的解析模型.给出它的自封闭方程、固有频率和简谐运动表达式,确定了母船和中际站之间的运动和张力传递函数,模拟结果能很好地符合实验估计值.导出沿着缆索的张力表达式,可用来预测缆索松驰和突变载荷的发生.     

水下机械手结构设计的几个问题

本文从机械手在可潜器上的配置,多功能机械手运动参数的设计、关节作动器类型的选择、应急解脱机构的设计、机械手在可潜器上的收藏等几个方面,论述了水下机械手的结构设计问题,可为水下机械手的总体设计提供参考。     

低速运动船只撞击埋置框架结构动力分析模型

通过引入合理的撞击模型,建立了水面运动船只低速撞击埋置框架结构的传递矩阵-节点耦合矩阵动力分析模型。该模型可模拟船只与结构在撞击过程中的短暂脱离,并分析撞击力时程曲线和整个撞击系统的动力响应。与有限元方法的比较验证了结构传递矩阵-节点耦合矩阵动力分析方法的有效性。不同于规范计算方法,分析发现撞击过程中的最大撞击力不仅与船只的初始动能有关,还受船只与结构间的接触刚度及结构的自身刚度影响,这两种刚度越大,则最大撞击力也越大,撞击持续时间则越短,而撞击力时程曲线的振荡越明显,甚至在船只撞击结构后的很短时间内就可能产生较大的撞击力峰值。     

单人常压潜水服运动阻力试验研究

带缆单人常压潜水服是潜水装备中的一种,它是具有人体形状的带缆常压潜水系统。操作人员穿着后,能够在海底弯腰、行走、倒退、攀爬阶梯、控制前、后倾姿态和利用简单机械手进行各种作业。由于它是带缆单人,结构比较紧凑,体积小,重量轻,便于运输,在水面母船或钻井平台上占用的甲板面积小,吊放回收设施也较简单,它又是常压,毋需设置庞大的甲板加压舱,后勤支持系统简单,对操作人员的要求不高,成本低,潜水作业效率高,经济效益显著。它是带缆单人间接潜水与无人遥控潜水器两种技术的结合,也是载人自航式潜水器与带缆海底爬行器两种技术的结合,是目前世界上潜水装备中的最新成就之一。本文介绍我国第一代带缆单人常压潜水服本身运动时阻力试验的研究,包括上浮、下沉、前进、后退和侧向阻力的测定。     

可潜器设计中若干问题的探讨

本文从可潜器总体设计角度出发,对内部设置布置原则,科研蓄电池电源选用,重量、浮力平衡,浮力材料,耐压壳体不连续结构的设计,壳体加工制造,以及动力推进系统的选择等问题,进行了较详细的论述。     

两层流体中多个振荡水平圆柱潜体水动力特性

采用解析方法研究了无限水深两层流体中多个振荡水平圆柱潜体的水动力特性。在线性势流理论框架内,基于多极子方法建立了辐射势的解析表达式,在此基础上导出了附加质量和阻尼系数的计算公式,采用边界元方法对这种解析方法进行验证,同时研究了两种不同工况下多个振荡水平圆柱潜体水动力的特性,结果表明,两层流体的密度比、圆柱的淹没深度以及圆柱的排列方式和间距等参数的变化对水平圆柱群附加质量和阻尼系数有很大的影响。     

废黄河口海岸防护工程规划研究

本文回顾了废黄河口岸段海岸演变及海岸防护的历史过程,分析了本段海岸的侵蚀特征及动力条件,进行了海岸工程防护的效果计算及主海堤和离岸潜堤设计。综合以上各项研究结果,对本海区的海岸防护工程规划具有指导性意义。     

深海设备回收过程运动响应研究

针对深海油气设备回收过程中通过深水区、波浪区以及出水阶段,建立水面起重船—吊缆—回收设备系统耦合运动数学模型。分析起重船和回收设备运动受力情况,推导相应的运动方程,并通过数值求解,分析起重船垂荡及纵摇的变化曲线,回收设备垂向位移变化曲线及吊缆张力变化曲线,考察起重船在波浪中运动对吊缆及回收设备产生的影响。通过工程实例进行计算分析,结果表明,在深海油气设备回收过程中,设备通过深水区时整个耦合系统处于相对比较安全的状态,而设备出水前及出水过程是回收作业较为危险阶段,此时应避免吊缆由于突变载荷作用发生断裂的情况。     

随机波作用下半潜式超大型海上浮式基地时域动力响应简化计算方法

基于半潜式超大型浮式结构"刚性模块-柔性连接构件"计算模型,以其中典型的移动式海上基地(Mobile Offshore Base,MOB)作为对象,研究该结构时域动力响应的简化计算方法。经理论推导得到D'Alembert动力学平衡方程中MOB运动的各水动力系数矩阵、波浪激励力矩阵及连接构件约束力矩阵内各系数的简易计算公式。以"三模块模型"MOB为例,探讨其在6级海况浪向角在0°~90°变化时,各模块的动力响应位移随时间的变化规律,并统计其最大值与文献资料中的实测结果进行对比。经研究表明:运用本文理论模型和简化算法的数值计算结果与文献中的实测数据能够相互吻合,可验证本算法的正确性、可行性与合理性,研究成果可为半潜式超大型浮式结构动力响应分析提供一定的理论支撑。     

聚焦波作用下透水潜堤消波特性数值模拟研究

基于非静压数值计算模型,本文系统研究了聚焦波作用下透水潜堤的消波特性,通过设置合理的计算工况,详细分析了波高、堤顶水深、谱峰周期、孔隙率以及堤顶宽度5种因素对透水潜堤消波特性的影响。与此同时,本文将透水潜堤的计算结果同不透水潜堤的计算结果进行了对比分析。计算结果表明:透水潜堤对聚焦波的消减作用要强于不透水潜堤,从而说明,透水潜堤能更有效地降低畸形波对海岸基础设施的影响;波高和堤顶水深是影响潜堤消波特性的重要因素,随入射波高增加、堤顶水深减小,透水潜堤对波浪的消减作用逐渐增强。透水潜堤对长周期波浪的消波效果较差。在本文考虑的孔隙率范围内,孔隙率越大,透水潜堤消波效果越好;当孔隙率为0.4,堤顶宽度为0.612 5 m时,透水潜堤可消减54%的入射波能,比不透水潜堤对入射波能的消减增加36.1%。本文研究结果可为进一步认识透水潜堤的消波特性和海岸防护工程设计提供相应的参考。     

一种发射平台水面多弹分离过程的运动特性分析

水下运载器携带载荷至水面并快速完成分离是该类武器应用的重要环节。 以发射平台水面逐一发射多枚导弹的技术方案为背景,利用多刚体动力学模型对动基平台的水面多弹分离过程进行了数学建模。 在方案初步设计阶段,将三维模型进一步简化为一维模型,编写了可实现任意装填枚数的动基平台水面多弹分离过程动力学仿真软件;分析了平台出水速度、导弹装填枚数以及导弹发射间隔等参数对分离过程运动特性的影响;得到了发射平台水面发射多枚导弹的弹道变化规律。 计算结果具有一定的工程应用参考价值。