基于原尺寸建模的水下管汇碰撞数值模拟研究

海上坠物的撞击直接影响水下管汇的工作稳定性,开展坠物冲击下水下管汇的动力学分析能够为其结构设计提供依据以及提高水下管汇生产安全性。而基于非全尺寸模型的水下管汇动力学分析方法存在分析结果精度受损的问题。为此,建立水下管汇全尺寸有限元模型以开展动力学分析,考虑不同形状和质量的坠物对水下管汇造成冲击的影响不同,建立多种坠物类型模型,并开展仿真实验。结果表明：球体坠物对水下管汇造成的损伤程度最高、霍尔锚坠物次之、圆管坠物造成的损伤程度最低。进一步地,考虑到坠物撞击角度不同对水下管汇造成的损伤程度不同,结合坠物坠落规律,分别采用圆管横向和圆管纵向与水下管汇进行碰撞动力学分析。结果表明：坠物质量相同时,接触面积越小损伤程度越大;坠物类型相同时,坠物质量越大造成的损伤程度越高。     

沉管水下液压定位机结构及液压系统设计研究

针对海底沉管隧道施工过程中,沉放区域的海浪及气象条件复杂,沉管沉放工作有空间性约束、沉管定位与调整难等工程难点问题,介绍了沉管体外定位系统这一新的施工工艺和工法,阐述了沉管定位机的工作原理及特点,并对其结构及液压控制系统进行了详细的分析。     

原油装车汇管的内腐蚀检测及原因分析

介绍了目前常用的几种内腐蚀检测技术,采用组合检测方法对原油装车汇管进行了现场检测,结果表明该检测方法能有效检测出管道的内腐蚀缺陷。结合现场检测结果及管线的工艺情况,对管线的内腐蚀原因进行了初步分析,发现介质含水、流动速度低、管线存在高程差等情况导致的底部积水是管线底部出现腐蚀的主要原因。     

水下机械手结构设计与研究

为了研究海洋环境下水下机械手智能控制相关技术,在分析了水下机械手工作环境及作业性能的基础上,研制了三自由度无人无缆自主式水下机器人用机械手实验样机.在分析了关节关键器件的基础上,进行了水下机械手驱动方式的设计,最后进行了水密性实验.水下水密性实验结果证明了水下机械手本体结构设计的有效性和可行性,水下机械手本体结构的设计为研究水下机械手智能控制相关技术搭建了实验平台.     

水下捕捞机械手结构设计与研究

针对目前渔业水产养殖,海参、海胆等水下捕捞的需求,提出一种水下捕捞机械手的设计方案,包括结构组成、基本功能和工作原理等,通过对设计指标的计算及分析,验证了关键技术的可行性、研制了原理样机。该机械手具有动作迅速、定位准确、无损伤捕捞、适应各种捕捞目标、自动化程度高等优点。此设计代表了目前水下捕捞机械手的研究方向。     

压裂泵液力端排出管汇螺栓失效分析

压裂泵液力端排出管汇连接螺栓在现场施工过程中发生异常断裂,通过观察和分析42CrMo双头螺栓断口的宏观及微观形貌,对其进行化学成分分析、力学性能测试、金相组织等分析断裂原因.化学成分和硬度符合要求,金相组织为回火索氏体.钢中非金属夹杂物含量低,材料纯净度良好.分析结果表明:螺栓的断裂属于疲劳断裂,疲劳起源于螺栓螺纹齿根...     

水下目标抓取及打捞装置结构设计

设计了一种水下目标抓取及打捞装置,主要实现对目标水下的抓取及水面打捞功能,采用纯机械结构,主要由主开关、机械手、位置锁定机构、浮球脱离机构组成.机械手设计为弧形,方便对目标的抓取;位置锁定机构可实现对机械手张开状态时的锁定;在抓取目标后,浮球脱离机构可实现对浮球的充气及浮球与装置本体的脱离动作,浮球浮出水面即可实现水面打捞功能.所有执行机构驱动力均采用弹簧力,结构简单.为实现浮球充气和脱离动作,分析了机构受力情况并对弹簧结构参数进行设计.试制了产品样机,试验结果表明装置各执行机构动作顺畅、连贯,能够完成抓取及浮球的充气和脱离动作,满足设计要求.     

某含硫气田集气站汇管失效原因分析

对开裂的天然气集气末站汇管进行了宏观形貌、显微组织、化学成分分析和力学性能测试、断口形貌观察以及腐蚀产物相组成确定,对其开裂原因进行了分析。结果表明：集气末站汇管开裂裂纹位于汇管的焊缝区,裂纹分为表面裂纹与隐藏裂纹,裂纹性质属氢致开裂和应力导向氢致开裂;设备内壁防腐涂层质量低劣是导致开裂的主要原因,焊接工艺不当对开裂有明显的促进作用。     

一种可重构水下航行器结构设计方法

为了适应水下航行器的多种用途,同时降低水下航行器的建造成本,提出了一种基于模块化设计技术进行水下航行器结构设计的方法。通过功能模块划分实现了水下航行器的模块化结构设计,使得水下航行器结构具有可重构性,进而达到通过模块重组以适应多用途的最终目的。     

自主水下航行器控制系统的设计及实现

在海洋观测、海底资源开发以及水下勘察等水下作业中,自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)已经成为不可或缺的装备.航位推算是AUV在水下自主航行的关键技术.因此,介绍AUV的结构组成、硬件控制系统以及软件控制系统等,重点介绍了一种AUV自主导航的航位推算算法以及最后的湖试实验...     

液压集成块3维参数化设计研究与应用

采用特征对象化的设计思想，在特征造型和3维实体几何造型的基础上，研究液压集成块的3维参数化设计方法。在分析特征间关系模型的基础上，采用面向对象的设计方法，提出了对象化特征连接的概念，建立了液压集成块CAD环节中特征设计的关系模型。     

汽油机排气歧管结构的优化及验证

分析某四缸汽油机排气歧管结构设计存在的缺陷并对其进行改进优化,采用数值模拟仿真软件分别对排气歧管改进前和改进后通道的各缸排气背压及歧管排气气流均匀性进行仿真,仿真结果表明改进后排气歧管结构能明显降低排气背压和各通道不均匀性。最后对原歧管和改进后歧管搭载的汽油机进行了台架对比试验,试验结果表明搭载改进后排气歧管的汽油机不仅提高了原机的外特性扭矩而且降低了燃油消耗,进一步验证了排气歧管结构改进优化的可行性。     

轻量节能型液压阀块设计与增材制造

增材制造液压元件的设计自由度高,目前主要依赖于人工经验,尚缺乏科学的设计准则和方法来指导增材设计,从而科学有效地设计出轻量化、集成化、节能化程度更高的液压元件。总结了一套传统液压阀块的轻量节能设计方法,提出了降低流道局部压力损失的3种设计准则：圆弧过渡准则;最大转角半径准则;转弯数最小准则。在此基础上,对液压阀块进行了重新优化设计并采用选区激光熔化技术（Selective laser melting,SLM）制造。与传统原型液压阀块相比,增材制造成形液压阀块的质量减轻了81%,空间体积减小了46%,同时主油路压损降低了20%以上,表明新型液压阀块的设计同时实现了轻量化和液压能传输效率的提高。最后,还提出了一套液压阀块的增材设计流程,可为轻量节能型液压元件的增材设计提供理论指导。     

集成块参数化绘图中3D模型到2D图纸的方法研究

集成块是液压系统的核心零件,采用按照几何原理进行空间转换和判断的方法,研究了液压系统集成块3D模型到2D图纸的实现途径,从而为集成块参数化设计和绘图奠定了基础。     

进气歧管气道流场CFD分析及优化

进气歧管的气道结构直接影响发动机各缸进气量和进气均匀性,因此合理的气道结构是保证发动机性能得以实现的基础.通过三维CFD仿真计算展现进气歧管气道内部微观流场分布,以此为基础指导气道结构优化设计,以实现降低进气压损、增加进气量和保证各缸进气均匀性的目的.     

全液压压下立辊轧机的结构特点及设计计算

着重介绍某钢厂1250 mm全液压压下立辊轧机的结构特点,比较上传动、下传动方式的优缺点,并对机架强度进行分析计算。     

密封条结构参数优化设计方法

为了对轿车车门密封条结构参数进行优化设计，采用遗传算法和神经网络相结合的策略，首先利用神经网络建立密封条结构设计参数与压缩负荷、应力等的非线性全局映射关系，获得求解结构优化问题所需的目标函数，然后用遗传算法进行优胜劣汰的寻优搜索运算，求出最优解。优化结果表明，椭圆形结构在壁厚为1．5mm、高度为20mm时，压缩负荷和应力能达到目标函数要求。压缩负荷和应力的优化结果与理论计算值的误差分别为7．4％、9％，因此，利用神经网络和遗传算法进行结构参数优化的方法是可行的。     

油水分离用复合式水力旋流器结构设计

通过改进油水分离结构配置形式，优选主要构件的设计，提高了油水分离用复合式水力旋流器的分离性能，获得了理想的分离效果。     

基于地震响应的结构鲁棒性定量分析方法

为了研究结构抗连续倒塌鲁棒性,基于地震作用下框架结构受力特征,结合备用荷载路径法与动力时程分析法,提出了结构鲁棒性定量分析方法,并根据震级-震中距条带地震动记录选取方法选取随机地震动记录进行算例分析和验证。研究表明,结构的鲁棒性优劣是一个相对概念,与外部作用强度呈反相关关系;通过定量分析结构鲁棒性,可以在多个结构方案筛选时提供一定的参考;降低重要构件的损伤风险,对易损性系数和重要性系数均较大的构件设置提供可靠保护,加强构件之间相互联系,提高备用荷载路径的可靠性,能够增强结构的鲁棒性。     

套缸式液气缓冲器结构参数设计方法

提出了一种用于高速重载铁路车辆的套缸式液气缓冲器,在不改变列车缓冲器外形结构尺寸前提下,实现缓冲器活塞行程距离的最大化,针对缓冲器活塞行程的有限性,为了最大限度的吸收列车冲击能量,推导了这种套缸式液压缓冲器的主要结构参数设计计算公式,结合实际车辆连挂的要求,给出了套缸式液压缓冲器主要结构参数设计算例。