常压潜水装具半球形观察窗蠕变特性分析
修正的深潜器观察窗应力分析方法

修正的深潜器观察窗应力分析方法深潜器观察窗是深海探索中非常重要的设备。
它承受着极高的水压,需要保证其高度的稳定性和坚固性。
在设计和制造过程中,需要对观察窗的应力进行分析,以保证其稳定获得长期使用。
传统的深潜器观察窗应力分析方法是基于经验公式或者有限元法,但这些方法缺乏准确性和可靠性。
近年来,由于计算能力的提高,深度学习的出现,深潜器观察窗应力分析方法也发生了巨大的变化。
新的深潜器观察窗应力分析方法包括以下步骤:1. 制造材料的参数传递。
这是建立模型的首要工作。
需要对材料的力学性质进行测试,并将数据传递到模型中。
2. 监督学习数据的收集。
将实验数据和模拟数据全部加入到训练集中,以便训练人工智能算法进行分析。
3. 神经网络模型的建立。
通过对深潜器观察窗的三维模型进行处理,建立一个神经网络模型。
模型能够自动分析所收集到的数据,并推导出窗体的应力分布。
4. 预测结果的验证。
使用所得到的神经网络模型,将预测结果应用于新的深潜器窗体的设计中,并通过实验验证其输出结果和实际应力分布的误差。
该方法在深潜器观察窗应力分析中有明显的优势。
首先,它充分考虑了材料特性的影响因素,对深度和水压的影响进行了准确的预测。
其次,该方法通过机器学习中的深度学习技术,可以高效地收集和处理数据,比传统方法更具有可靠性和精度。
当然,新的深潜器观察窗应力分析方法也存在着一些问题需要解决。
首先,需要大量的数据集进行训练,才能建立高精度的神经网络模型。
其次,该方法需要特定的硬件和软件配置,以适应高速的数据处理需求。
尽管存在这些问题,新的深潜器观察窗应力分析方法仍然是未来的趋势。
该方法可以为深海探索提供更加精确和可靠的设备,为保证安全和有效地探索深海提供了必要的技术支持。
数据分析是很多行业的基础,通过分析数据可以更好地了解市场、用户需求和业务流程等方面,而不同的数据又有着不同的特点和分析方法。
本文将简单介绍几个常见的数据和对其进行简单的分析。
深海耐压结构观察窗蠕变变形分析

关键词 : 深海载人潜水器 ;观察窗 ; 蠕变计算
中图 分 类号 : 6 49 1 U 7. 4 文 献标 识 码 : A .
口
Cr e n l sso e p s a sr c u e S v e o twi d ws e p a a y i n d e - e t u t r ’ i wp r n o
摘 要 : 深 度耐 压 开 口结 构 的 设 计 问 题是 深 海 探 测 装备 研 制 过 程 中 的关 键 技 术 问 题 之 一 。作 者 曾针 对 深 海 耐压 大 开 口结 构 的 受 力 变 形 、 变 以及 耐 压 壳 体 变 形 协 调 等 问 题进 行 了 计算 分 析 和试 验 研 究 , 给 出 了 观察 窗 应 力 的 蠕 并 理 论 计 算方 法 。文 中进 一 步 从 理 论 上 给 出 观察 窗 变 形分 析 的计 算 方法 和观 察 窗 蠕 变 变 形 的 计算 公式 。由此 可对 深海 耐 压 开 口壳 体 接 触 界 面 变 形协 调与 水 密 技术 进行 理 论 方 面 的探 索 研 究 , 形 成 深 海 耐 压 开 口结 构 优 化 设 计 为 的理 论 计算 方 法 及 相 关 技 术标 准 的制 定 提 供 理论 方面 的支 撑 。
第l 4卷第 5期
21 0 0年 5月
文 章编 号 :10 - 2 4 2 1 )5 02 - 7 0 7 7 9 (0 0 0 - 5 6- - 0
海底输油管道聚氨酯弹性体保温材料抗蠕变性能试验研究

t h e r maI i ns u l a t i o n oi l pi p el i n e a r e v er y i mp or t a n t pa r a me t er s Th i s p a pe r a n al y z e s t h e f or c es on p ol yu r e t h a ne el as t omer t h er mal i ns u l a t i o n l a y e r o f su b s e a pi p el i n e on s ea f l o or ,c al c u l a t e s t h e c ompr e s s i v e de f or ma t i on o f t he l a ye r
1 . 中海油 ( 天津 )管道 工程技术有 限公 司 ,天津 3 0 0 4 5 2
2 . 北京市建设工程质量第四检 测所 ,北京 1 0 0 0 1 1 3 . 昊天节能装备有限责任公司 ,河北沧J J I \ I l 0 6 1 3 0 0
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 4 . i s s n . 1 0 0 1 - 2 2 0 6 . 2 0 t 4 . 0 6 . 0 0 3
3 . Ha o t i a n E n e r g y -s a v i n g E q u i p me n t C o . ,L t d . ,Ca n g z h o u 0 6 1 3 0 0, C h i n a
Ab s t r a c t
Th e me ch a n i c a l a n d c r ee p pr o pe r t i e s o f p ol y u r e t h a ne el a s t om er a s t h er m aI i n s u l a t i on l a y er of s u bs ea we t —t y pe
深海高压环境下的密封材料变形特性分析_周博

深海高压环境下的密封材料变形特性分析
周 博 陈家旺 顾临怡
浙江大学流体传动与控制国家重点实验室 , 杭州 , 310027
摘要 :深海各种实验仪器的密封特性受高压环境的影响存在自身压缩的可能性 。 推导出了轴向压
缩率的计算公式 , 应用试验台架对氟橡胶 、硅橡胶 、丁腈橡胶三种密封材料进行了轴向压缩试验 。试验
(4)为
κT
= l0 -(1 +6 .59 ×10-6 ×100)2 lp l0
=
l0 -1.0013lp ≈ l0 - lp
l0
l0
(5)
此时 , 等温体积压缩率测量误差最大 , 随着加
载压力 p 的减小 , 等温体积压缩率的测量精度将
越来越高 。
4 密封件有限元分析
密封件材料在较短时间内及恒定的环境温度 下通常被处理为各向不可压缩材料 , 其应变能密
收稿日期 :2009 — 10 — 09 基金项目 :国 家 863 高 技 术 研 究 发 展 计 划 资 助 项 目 (2006A A09A 206 , 2006A A 09Z241);中国 科学 院科 研装备 研制 和改造项目(Y2005010)
高压环境下完成取样动作的同时就建立起了系统 密封 , 系统能够实现对沉积物 、生物等对象进行原 位保真取样 , 要求密封件在水下高压环境下必须 具有一定量的初始预压缩量 , 最终能不能保持原 位压力取决于密封件与刚性体(如高强度筒体)间 的接触应力是否大于海水环境压力 。
下 , 主套筒的内径为 2r0 , 橡胶试样的径向变形为
0 。在压强 p 下 , 橡胶试样的长度为 l p , 半径仍为
常见潜水装备性能和故障排除方法

常见潜水装备性能和故障排除方法一、MZ-300/TZ-300型潜水装具◆适用潜水型式:空气潜水和混合气体的常规潜水、饱和潜水。
◆适用潜水作业:水下工程,包刮切割、焊接、打捞、养殖、水下检测等。
◆供气方式:通过输气软管水面供气或自携气瓶供气。
◆主要组件:面罩组件或头盔组件、供气阀组件、应急气瓶组件、脐带组件等。
主要性能参数◆使用深度:300m以浅◆供气余压;◆流量:大于500l/Min◆空气中重量:12Kg常见故障和排除方法1) 泄漏◆MZ面罩/TZ头盔主排气膜片: 调换膜片◆呼吸器排气膜片: 打开呼吸器盖调换膜片◆MZ(面罩)漏水: 检查佩带时面垫是否和脸部完全吻合,是否太松.2) 通信不良◆脐带电缆线◆MZ面罩/TZ头盔内的送受话器◆水面通讯设备二、69-Ш型轻潜水装具◆适用潜水型式:空气潜水。
◆适用潜水作业:水下工程、打捞、水产养殖等。
◆供气方式:自携气瓶供气。
◆主要组件:全面罩组件、供气调节器组件、气瓶组件。
主要性能参数◆使用深度:40m以浅◆自携空气量;2400L◆气瓶容积:12L◆信号阀动作压力:◆气瓶工作压力:常见故障和排除方法故障现象故障原因排除方法气瓶阀漏气手轮杆密封圈密封不良或损坏拆下重新安装或更换密封圈气瓶阀关闭后漏气阀头损坏更换新阀头二级减压器不能自动关闭,不断排气1.弹性膜片老化,不能复位2.阀杆弹簧弹力减退1.更换新膜片2.更换新弹簧减压器安全阀排气 1.调节螺母松动2.弹簧弹力减退3.阀头损坏1.重新调节并用锁紧螺母锁紧2.更换新弹簧并重新调整3.更换新阀头各连接处漏气 1.连接螺丝未旋紧2.连接处密封件损坏1.应检查后再旋紧一级减压器输出压力改变锁紧螺母松动重新调整,并用锁紧螺母锁紧一级减压器输出压力不断升高减压器高压阀头损坏更换高压阀滑阀开放式呼吸器供气不足1.气瓶阀未完全打开2.一级减压器输出压力太低3.一级减压器损坏4.气瓶内没有足够的气体1.完全打开气瓶阀2.调节一级减压器输出压力,使其达到规定值3.更换减压器4.给气瓶充气后再用开放式呼吸器呼气阻力增大二级减压器橡胶阀座老化更换新阀座开放式呼吸器吸气阻力增大1.一级减压器输出压力过高2.二级减压器弹性膜老化1.调整一级减压器输出压力2.更换新弹性膜片三、69-4B型轻潜水装具◆适用潜水型式:空气潜水。
深水环境下粘弹性复合材料夹层结构蠕变特性研究

A bstract: Combined with the uniaxial compression creep test and viscoelastic material modeling theory of generalized Maxwell,the coefi cients of relaxation modulus ProW series of absorption and floating viscoelas— tic filler material were obtianed.The creep charateristic experim ent of viscoelastic com posite sandwich structure under water was carried out,and the results were com pared with the simulation research.The re— sults show that at the long-term creep stage of composite materials sandwich stru cture,the core material has a dominant presence compare with com posite material;with the increase of tim e,the creep and relax— ation phenomena exhibited by viscoelastic properties of the surface composite m atrix appear alternately, the surface strain fluctuates;on long-term creep deformation of composite sandwich stru cture,the core m a— terial contributes about 60% . Key words:composite;sandwich;viscoelastic;deep water environment;creep characteristic
潜水器在水下流体环境中的性能分析
潜水器在水下流体环境中的性能分析引言潜水器是一种能够在水下进行探测、测量、观察等任务的工具。
它们在海洋科学研究、深海资源开发、海洋环境监测等领域具有重要的应用价值。
在潜水器的设计与制造过程中,对其在水下流体环境中的性能进行分析是非常关键的。
本文将对潜水器在水下流体环境中的性能进行详细的分析与讨论。
1. 水下流体环境的特点水下流体环境与陆地环境存在许多不同之处,主要体现在以下几个方面:1.压力:水的密度大于空气,因此水下环境中存在较高的压力。
随着潜水深度的增加,压力呈指数级增加,对潜水器的结构与材料提出了更高的要求。
2.流动性:水是一种流体,具有流动性,水中存在各种水流、洋流等运动。
这种流动性对潜水器的稳定性、操控性和抗拖曳性提出了挑战。
3.导热性:水的导热性高于空气,因此水下环境中温度变化较小。
这对潜水器的散热问题提出了一定的考验。
2. 潜水器性能分析的内容潜水器在水下流体环境中的性能分析主要包括以下几个方面:2.1 流体力学模拟潜水器在水下运动时会受到水流的影响,因此需要进行流体力学模拟。
通过数值模拟方法,可以预测潜水器在不同水下流体环境中的运动性能和受力情况。
其中,流体力学模拟主要包括以下内容:•流体动力学模拟:对潜水器在不同水下流速下的运动性能进行分析,包括水下推进力、阻力、操控性等。
•流体结构耦合分析:研究流体力学与潜水器结构之间的相互作用,以及这种相互作用对潜水器性能的影响。
2.2 结构强度分析在水下环境中,潜水器需承受较大的压力,因此结构强度分析是非常重要的一项工作。
通过结构强度分析,可以评估潜水器在不同深度下的受力情况,对潜水器的结构设计提供参考。
结构强度分析主要包括以下内容:•压力分析:对潜水器在不同水下深度下的压力进行分析,评估潜水器的耐压能力。
•应力分析:对潜水器在受力情况下的应力分布进行分析,评估潜水器结构的强度。
2.3 热力学分析在水下环境中,潜水器需要通过散热来保持稳定的工作温度。
不同结构参数对深潜装置观察窗应力影响分析
不同结构参数对深潜装置观察窗应力影响分析孙德志,孙飞(吉林工程职业学院,吉林四平136000)来稿日期:2019-07-21基金项目:教育部中国智慧教育督导“十三五”规划重点课题(LHY161017);吉林省教育科学“十二五”规划重点课题(ZD14155)作者简介:孙德志,(1983-),男,吉林四平人,硕士研究生,讲师,主要研究方向:机械设计、模具设计、工程力学应用;孙飞,(1966-),男,吉林四平人,本科,高级工程师,主要研究方向:机械制造工艺1引言载人潜水器作为重要的大型深海运载装备,是海洋科学技术发展的最前沿和制高点。
深海载人潜水器是现代海底探查及研究的重要装备,观察窗使是其观察外界环境的重要途径。
在满足安全性的前提条件下,观察窗优劣的评价标准主要就是其数量和它们之间视野的覆盖程度。
文献[2]利用ABAQUS 计算窗座围栏与球壳连接过渡处参数对于观察窗极限强度影响;文献[3]运用数值计算对大深度潜水器耐压球壳结构性能影响及稳定性分析;文献[4]结合模型试验和数值计算对大深度球形耐压结构静态力学性能进行研究;文献[5]认为由于观察窗设计是属于有限寿命设计,对于该尺寸以及深海高压的实验环境,又不可能提供满足试验方法的条件。
针对大深度载人潜航器进行静力学分析,对比分析三种结摘要:深海载人潜水器是现代海底探查重要装备,观察窗是其观察外界环境的重要途径。
针对大深度载人潜航器观察窗三种结构形式进行静力学分析,得出自由边界和固定边界的应力和应变变化情况,为后续研究提供参考。
基于有限元分析,对影响观察窗应力的尺寸参数和结构形式进行对比分析,结果可知:对于平圆形观察窗而言,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于锥台形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于球扇形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;三种结构形式中,球扇形观察窗的应力状态最好。
海底输油管道聚氨酯弹性体保温材料抗蠕变性能试验研究
海底输油管道聚氨酯弹性体保温材料抗蠕变性能试验研究杨加栋;白冬军;张晓灵;冯文亮;郑中胜;彭晶凯【摘要】聚氨酯弹性体用作海底湿式保温输油管道保温层,其力学性能、蠕变性能是重要参数.文章对聚氨酯弹性体保温管道保温层在海底的受力情况进行分析,计算了保温层在海底的压缩形变,设计了聚氨酯弹性体保温管道保温材料的蠕变试验装置,并通过具体实例给出了试验方法与试验结果.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2014(040)006【总页数】4页(P11-14)【关键词】海底输油管道;聚氨酯弹性体;保温材料;力学性能;抗蠕变【作者】杨加栋;白冬军;张晓灵;冯文亮;郑中胜;彭晶凯【作者单位】中海油(天津)管道工程技术有限公司,天津300452;北京市建设工程质量第四检测所,北京100011;中海油(天津)管道工程技术有限公司,天津300452;北京市建设工程质量第四检测所,北京100011;昊天节能装备有限责任公司,河北沧州061300;北京市建设工程质量第四检测所,北京100011【正文语种】中文与管中管干式保温输油管道相比,湿式保温输油管道因具有铺管速度快、施工费用低、使用水深不受铺管船限制等优点,在深水管道保温中得到广泛应用。
不同于管中管干式保温系统,湿式保温系统的保温材料与海水直接接触,承受着巨大的静水压。
单钢管聚氨酯弹性体保温形式属于单钢管湿式保温形式,通过掺入聚合物微珠或玻璃微珠提高聚氨酯弹性体保温管的性能,使其满足不同深水环境下的保温要求。
湿式保温管在正式使用前必须对材料的物理性能及其管道整体性能进行全面的测试,以检验总传热系数、热冲击特性、蠕变特性是否满足油气流动要求,其中保温层力学性能、蠕变特性是湿式保温管道涂层满足使用要求的重要参数。
本次研究测试的输油管道聚氨酯弹性体保温材料为SPU,是在固体聚氨酯弹性体基体上填充了聚合物微珠,这种材料既融合了聚氨酯弹性体经久耐用的特点,同时降低了密度,改善了保温效果。
潜水器观察窗试验压力容器密封性能分析
MA R C软件进行有限元分析 , 探讨不同密封间隙和不 同压缩率下 O形圈 Y o n Mi s e 应力和接触压力的分布 ,最后得到试验压力容
器密封参数的最优解。
龙” 号载人潜水器大 、 小观察窗的力学性能 , 疲劳寿命和裂纹扩展
为 目的新型试验压力容器 , 试验压力可达 8 0 MP a , 而且可对大 、 小
作者简介: 房 翌婷 , ( 1 9 8 6 - ) , 女, 安徽合肥人 , 博士研究生 , 主要研究方向: 载人潜水器观察窗性能研究 ; 张文明 , ( 1 9 5 5 一 ) , 男, 北京人 , 教授 , 博导 , 主要研究方 向: 非公路 自卸车设计及研究
No . 1 1
n o n - l i n e a r in f i t e e l e m e t n a n l a y s s, i w h c i h s i i st n r u c t i v e t o t h e es d i g n a n d s e l e cr h i g hp r e s s u r e v e s s e l
1 引言
为研究载人潜水器观察窗受海水循环压力作用时的应力 、 应
条件下的应力应变分布 , 以及油压 、 压缩率 、 密封间隙对密封性能
的影响 , 但 是介质压力很小 , 无法对高压容器的密封设计提供理 论指导 。 首先对载人潜水器观察窗试验的压力容器及其密封设计 进行介绍 , 之后建立 O形圈密封性能分析的计算模型 , 然后基 于
2试 验压力容器及密封设计
“ 蛟龙 ” 号是我国 自行设 计 、 自主集成研制 的第 一台载人 潜
于2 0 1 2年 6 月在马里亚纳海沟完成 7 0 0 0 m海试 。观察窗 观察窗同时进行试验。该压力容器采用 0形橡胶 圈作为装置 的 水器 , 密封。密封失效会导致压力装置中的液压油外泄 , 影响压力试验 的变形协调 、 疲劳载荷谱 的确定 、 疲 劳寿命 的可靠性分析等都是 的效果及准确性 , 所以对试验装置的密封性能进行分析是十分必 “ 蛟龙” 号潜水器需要深人研究的技术难题 。为 了能在试验 中模
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0c t .2 01 胡 勇 , 侯 德 永 , 刘 志 河
( 1中 国 船舶 科 学 研 究 中心 , 江苏 无锡 2 1 4 0 8 2 ; 2上海 海 洋 大 学 , 上海 2 0 1 3 0 6
3海 军 海 洋测 绘 研 究 所 ,天津 3 0 0 0 6 0)
0 引 言
常压 潜水 装具 ( A D S ) 为“ 十二五 ” 国家科技 重 大专项 子课 题 , 任 务 目标开 发一 套 6 0 0 m级工 作深 度 的单人 常压潜 水装具样 机 , 形成 具有 自主知识产权 的单人 常压潜水 装具 系统技术 及相关 能力 , 填补 我 国 大深度 深水工 程作业技 术 的空 白, 为海上 油气 田安全生产 提供技术保 障 ; 半球 形 观察窗 是常压潜 水装 具 的关键设 备之 一 , 与仿人 形耐压躯 体组合 能为潜水 员提供装 具 内的常压环境 , 并 为潜水 员提供 足够 的观
Abs t r a c t : He mi s ph e r i c wi n d o w i s t he i mp o r t a nt e qu i p me n t o f At mo s p h e r i c Di v i ng Su i t ,wh e n c o mb i ne d
Cr e e p a na l y s i s f o r t he h e mi s p he r i c wi nd o w 0 f
a t mo s p he l r i ● c d … i v i ng s u i ● t ・
Y A NG Q i n g - s o n g , HU Y o n g , HOU D e - y o n g , L I U Z h i 一 e
C h i n a ; 3 N a v y Hy d r o g r a p h i c S u r v e y i n g a n d C h a  ̄ i n g R e s e a r c h I n s t i t u t e , T i a n j i n 3 0 0 0 6 0 , C h i n a )
( 1 C h i n a S h i p S c i e n t i f i c Re s e a r c h C e n t e r , Wu x i 2 1 4 0 8 2 , C h i n a ; 2 S h a n g h a i Oc e a n Un i v e r s i t y , S h a n g h a i 2 0 1 3 0 6
摘要 : 常 压 潜水 装 具 半 球 形 观 察 窗 是 常 压 潜水 装 具 的关 键 设 备 之 一 , 与仿人形耐压躯体组合 , 能 为潜 水 员提 供装 具 内 的常 压 环 境 , 并 为潜 水 员 提 供 足 够 的 观察 视 野 。 作 者 针 对 半 球 形 观察 窗 接 触 变 形 、 蠕 变 变 形 等 问题 做 出 r 计 算分析与试验研究 , 并 应 用 于 半 球 形 观 察 窗设 计 中 , 以 期 对类 似水 下 用 半 球 形 观 察 窗 设 计 提 供参 考 。 关键 词 :常压 潜 水 装 具 ; 半球形观察窗 ; 蠕 变 分 析 中 图分 类 号 : U 6 6 1 . 4 3 文献标识码 : A d o i :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 7 — 7 2 9 4 . 2 0 1 5 . 1 0 . 0 1 1
ie f l d .I n t h i s p a p e r ,t h e c o mpr e s s i o n d e f o r ma t i o n a n d c r e e p we r e a n a l y z e d b y c a l c u l a t i o n a n d t e s t ,a n d t h e r e s u l t wa s u s e d or f t h e d e s i g n o f he mi s p h e r o i d wi n d o w. Th e p a p e r c a n b e u s e d a s r e f e r e n c e or f s u c h t y p e o f wi n d o w de s i g n. Ke y wor d s :At mo s ph e r i c Di v i n g S u i t ;he mi s ph e r i c wi nd o w;c r e e p
第 1 9卷第 l 0期
2 0 1 5年 1 0月
文 章 编 号 :1 0 0 7 — 7 2 9 4 ( 2 0 1 5 ) 1 0 — 1 2 6 1 — 0 6
船舶 力学
J o u r n a l o f S h i p Me c h a n i c s
Vo l _ 1 9 No . 1 O