【摘要】：深海淺地層巖芯取樣鉆機(jī)著底作業(yè)時(shí),受浪流等多因素作用,與鉆機(jī)連接的船載萬(wàn)米鎧裝光電復(fù)合纜姿態(tài)變化時(shí),需采取措施避免光電復(fù)合纜纏繞與拖墜鉆機(jī),保障安全作業(yè)。國(guó)內(nèi),對(duì)應(yīng)用于深海鉆機(jī)鎧裝光電復(fù)合纜的姿態(tài)控制方面的研究工作比較少。在實(shí)際操作過程中,對(duì)鎧裝光電復(fù)合纜的收放控制和姿態(tài)控制更多依靠的是海洋科學(xué)工作者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),未能在理論計(jì)算上得到更為精確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂品桨�。鎧裝光電復(fù)合纜在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)扭結(jié)扭散的情況,這增加了科學(xué)考察設(shè)備的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),在一定程度上制約了科學(xué)考察任務(wù)的順利完成。本文以應(yīng)用于深海鉆機(jī)的鎧裝光電復(fù)合纜為研究對(duì)象,對(duì)實(shí)際作業(yè)中的鎧裝光電復(fù)合纜進(jìn)行受力分析,求得鎧裝光電復(fù)合纜在最大定位半徑下的幾何形態(tài)方程,運(yùn)用MATLAB計(jì)算軟件和maple符號(hào)計(jì)算軟件求得在最大定位半徑下不同作業(yè)水深鎧裝光電復(fù)合纜的長(zhǎng)度。為提出深海鉆機(jī)在不同作業(yè)深度下合理的鎧裝光電復(fù)合纜下放長(zhǎng)度提供了重要參考。為了得到更為精確的鎧裝光電復(fù)合纜張力分布情況,對(duì)鎧裝光電復(fù)合纜建立三維集中質(zhì)量模型,列出集中質(zhì)量點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程組,計(jì)算出了在不同定位半徑下鎧裝光電復(fù)合纜上的張力大小分布情況,以此計(jì)算數(shù)據(jù)為依據(jù)提出在靠近深海鉆機(jī)的鎧裝光電復(fù)合纜上懸掛浮力球的可行方案。受到實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)際復(fù)雜多變的海洋環(huán)境的制約,科考船來(lái)回移動(dòng)時(shí),很難直觀的看到各種方案下的鎧裝光電復(fù)合纜的姿態(tài)情況,為了得到比較直觀的鎧裝光電復(fù)合纜姿態(tài)變化情況和張力分布變化情況,對(duì)鎧裝光電復(fù)合纜建立ADAMS虛擬樣機(jī)模型,對(duì)已經(jīng)提出的鎧裝光電復(fù)合纜控制方案進(jìn)行仿真分析,利用仿真結(jié)果優(yōu)化控制方案,最后得到了比較合理的鎧裝光電復(fù)合纜控制解決方案。實(shí)踐結(jié)果表明,對(duì)鎧裝光電復(fù)合纜建立懸鏈線模型求得鎧裝光電復(fù)合纜的實(shí)際下放長(zhǎng)度,并建立三維集中質(zhì)量模型和ADAMS模型提出鎧裝光電復(fù)合纜姿態(tài)的控制方案是合理的。
【圖文】：

斷是保障深海鉆機(jī)順利完成科考任務(wù)的關(guān)鍵。當(dāng)鉆機(jī)坐地后必須裝光電復(fù)合纜以保證當(dāng)船體在一定的定位半徑內(nèi)來(lái)回移動(dòng)時(shí)不會(huì)也不能下放過量的鎧裝光電復(fù)合纜，那樣鎧裝光電復(fù)合纜容易扭兩幅圖是鎧裝光電復(fù)合纜下放量不足和下放量過多時(shí)的狀態(tài)示意

圖 1- 2 鎧裝光電復(fù)合纜下放量過多時(shí)纜繩扭結(jié)裝光電復(fù)合纜余量的下放量不能太多也不能太少。在合理的鎧裝的情況下，，由于有多余的鎧裝光電復(fù)合纜，鎧裝光電復(fù)合纜在水態(tài)，這樣鎧裝光電復(fù)合纜還是有一定的扭結(jié)可能，為減小鎧裝光能，還需要在鎧裝光電復(fù)合纜上懸掛浮力球以免鎧裝光電復(fù)合纜
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙礦山研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P756.5

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本文編號(hào)：2551250