本文關鍵詞： 高海況 水下設備 回收技術 捕捉裝置　出處：《中國艦船研究院》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：高海況水下設備的回收技術已經(jīng)成為各國開采海洋資源和進行水下軍事活動的一個重要支撐,它能完成人力所不及的任務,為軍事活動、海洋勘探、災害預報、環(huán)境監(jiān)測、工程施工及科學研究提供方便、快捷、安全的服務,因而現(xiàn)在世界各國越來越重視高海況水下設備的回收技術,它已經(jīng)成為各國競相發(fā)展的一個重點技術領域。本文圍繞高海況條件下水下設備的回收技術進行了以下研究:1、對海上通用的回收裝置進行了對比與分析,結合實際工作環(huán)境,通過對水下設備的結構進行研究及對現(xiàn)有船載通用設備進行改進,探索出一種適用于高海況條件下對水下設備進行回收的方法。2、基于分析力學及拉格朗日方程建立了負載及回收裝置的動力學模型,根據(jù)回收時的可靠性和安全性相關的防擺技術要求對該模型進行了簡化,得到了負載擺角的影響因素。3、根據(jù)水下設備可用于捕捉的空間幾何尺寸,水下設備的作業(yè)任務需求、作業(yè)環(huán)境需求及性能約束條件,綜合運用現(xiàn)代設計方法建立了捕捉裝置的三維模型。4、建立了回收裝置的虛擬樣機模型,并對其進行仿真研究與分析,得到了在四級海況激勵下捕捉裝置的運動軌跡以及引導繩受力變化情況,為作業(yè)過程中如何保證輔助架的穩(wěn)定、準確定位水下設備的起吊點提供參考。建立了回收裝置在起吊水下設備時的虛擬樣機模型,并對其進行仿真研究與分析,確立了捕捉裝置在極限工況下抓鉤的受力狀況,為捕捉裝置進行有限元仿真提供理論依據(jù);提取了水下設備分別在3級、4級海況下的X向、Y向擺動位移曲線,對其擺動影響因素及減擺方法作了簡要分析。5、建立了捕捉裝置的有限元模型,對捕捉裝置的靜力學進行了分析,為捕捉裝置的優(yōu)化設計提供了技術支撐;同時建立了捕捉裝置的虛擬樣機模型,對捕捉裝置的運動學與動力學進行了仿真分析研究,檢驗了捕捉裝置功能是否滿足要求,同時確定了捕捉裝置的運動性能是否在合理范圍內。
[Abstract]:The recovery technology of high sea condition underwater equipment has become an important support for countries to exploit marine resources and carry out underwater military activities. It can accomplish tasks beyond human power, such as military activities, ocean exploration, disaster prediction. Environmental monitoring, engineering construction and scientific research provide convenient, fast and safe services. Therefore, countries all over the world pay more and more attention to the recovery technology of high sea condition underwater equipment. It has become a key technical field for the development of various countries. This paper has carried out the following research on the recovery technology of underwater equipment under high sea conditions, and compared and analyzed the general recovery equipment at sea. Combined with the actual working environment, by studying the structure of underwater equipment and improving the existing shipborne general equipment, a method of recovering underwater equipment under high sea conditions is explored. 2. Based on the analytical mechanics and Lagrange equation, the dynamic model of the load and recovery device is established, and the model is simplified according to the reliability and safety requirements of the anti-swing technology. The influence factors of load swing angle. 3. According to the space geometry size of underwater equipment which can be used to capture, the task requirements of underwater equipment, the operational environment requirements and performance constraints. The 3D model. 4 of the capture device and the virtual prototype model of the recovery device are established by using the modern design method, and the simulation research and analysis of the model are carried out. The moving track of the catch device and the force change of the guiding rope under the excitation of the four-level sea condition are obtained, which is how to ensure the stability of the auxiliary frame in the process of operation. The virtual prototype model of the recovery device in lifting underwater equipment is established, and the simulation research and analysis are carried out. The force condition of catching hook under the limit condition is established, which provides the theoretical basis for the finite element simulation of the capture device. In this paper, the displacement curves of X direction and Y direction swinging of underwater equipment are extracted under the sea condition of grade 3 or 4 respectively. The influencing factors of swing and the method of reducing pendulum are analyzed briefly, and the finite element model of the capture device is established. The statics of the capture device is analyzed, which provides the technical support for the optimum design of the capture device. At the same time, the virtual prototype model of the capture device is established, the kinematics and dynamics of the capture device are simulated and analyzed, and the function of the capture device is verified to meet the requirements. At the same time, it is determined whether the motion performance of the capture device is within a reasonable range.
【學位授予單位】：中國艦船研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P754

【共引文獻】

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本文編號：1457421