深海液压系统及部件仿真试验

深海液压系统及部件仿真试验

一、深海液压系统及元件的模拟试验(论文文献综述)

郑铮,杨钢,张世兴,孙安元,孔纲强,王胤,杨庆[1](2022)在《深海沉积物–结构界面仪试验装置研发及其验证试验》文中提出深海沉积物–结构界面特性是海洋平台结构设计与计算的关键之一;然而,目前针对深海沉积物–结构界面特性的试验装置与测试方法尚比较缺乏。基于大连理工大学"土工静-动力液压三轴剪切仪",改造三轴压力室,研制一套深海沉积物–结构界面仪;首先系统介绍了试验装置的研发思路、技术优势以及使用方法,通过开展静/动载作用下不排水深海沉积物–结构界面特性试验,验证所研制界面仪的可靠性和准确性;续而初步探讨粗糙度、动载ICSR等因素对界面的力学性能和孔压发展的影响规律。研究结果表明:静载作用下界面应力曲线随着粗糙度的增加由折线型转变为双曲线型,剪切过程中近界面土体经历了先剪缩后剪胀的发展趋势,界面破坏形式随粗糙度增大呈现由深海沉积物–结构表面向土体内的迁移现象;动力循环荷载作用下粗糙度Ⅱ结构物随循环周次增加呈上拔滑移状,伴随着动孔压的累积界面呈现刚度弱化现象,界面累积塑性应变在循环周次为300时趋于稳定,最终归一化界面动孔压u/σ3为0.22;该界面仪为深海沉积物–结构界面特性和机理研究、以及界面本构模型的建立提供有利支撑。

孙铭权[2](2021)在《水下ROV扭转工具结构方案与驱动方法研究》文中研究说明

谢威[3](2021)在《深海万米绞车结构设计与驱动协同控制研究》文中提出

段沛[4](2021)在《限速切断阀设计与静动态性能分析》文中研究说明限速切断阀可以在流量超过许可范围的情况下实现自动关闭,其在液压系统中一般安装在油缸的回油口,它的作用是防止因管路爆裂或者液压阀失控导致流出液压缸的流量剧增,引发负载掉落等安全事故的发生。限速切断阀优点众多,如开启关断灵活、结构简洁明了以及安装简单方便等,所以广泛应用于装载机、液压起重机等工程机械装备中。本文设计了一种限速切断阀,并通过理论分析、结构设计以及仿真计算等手段对所设计的限速切断阀进行了研究,本文中各章节的主要内容介绍如下:第一章,首先对本课题的研究背景以及研究意义进行了概述,对限速切断阀的主要结构组成和使用场合进行了说明;其次分析了限速切断阀当前发展的国内外现状,总结了目前常见的几种限速切断阀的结构形式、工作原理以及适用场合,并对这几种不同类型的限速切断阀的特点进行了对比;最后,对本课题的主要研究内容作了具体的阐述。第二章,首先按照液压系统的技术要求,建立了限速切断阀的模型;其次根据参数的计算公式,对限速切断阀的主要参数尺寸进行了计算,完成了限速切断阀的初步设计。第三章,对限速切断阀内部流场进行静态仿真研究。使用Fluent软件对五种不同阀口开度下的限速切断阀内部流场进行静态计算,仿真结果表明本文所设计的限速切断阀内部流体域的压力分布均匀,流体流通特性较好。在阀芯的关断过程中,阀口两侧压差起主要作用,并且随着阀口开度的减小,其作用也更加显着,符合限速切断阀的设计初衷。第四章,对所设计的限速切断阀进行了动态仿真。通过Pumplinx软件对限速切断阀的关闭过程进行了动态仿真计算,分别研究了弹簧刚度、弹簧预紧力、油液温度以及阀芯质量等参数变化对限速切断阀关断性能的影响,对各个参数下仿真结果进行了分析和总结,并且据此给出了限速切断阀参数的合理选择范围。最后,总结了本文所做的工作以及研究结果,并对后续研究工作进行了规划。

孟家舟[5](2021)在《基于高速开关阀的三位四通水压比例阀流量平滑控制研究》文中认为液压系统中常用油液或者水作为介质,但由于全球气候变暖、冰川消融等环境问题的出现,油液压的发展受到限制。水液压因其无污染的突出特点,成为液压行业近年来的热门发展趋势。随着电子信息和数字化产业的快速发展,其控制精度高、频响快等优点促使数字阀、阀用驱动器等机电一体化产品,得到大幅的创新和应用。本文以基于高速开关阀的水压三位四通比例换向阀(已加工)作为研究对象,主要做了以下研究:首先对国内外高速开关阀及水、油压比例阀的相关产品的结构和控制器做了较为充足的调研,并结合已有的水压比例换向阀作为结构支撑,分别对高速开关阀、主阀以及高速开关阀控主阀三部分各自建立数学模型,分析了占空比对高速开关阀的流量控制特性、主阀的压力-流量特性以及高速开关阀控主阀在不同占空比PWM信号下的流量特性的影响。其次设计了高速开关阀的驱动电路。与普通的功放板不同,该驱动板将功放部分、过流保护部分以及其供电电源部分的电路进行集成。在Multisim电路仿真软件中搭建了完整的电路模型,并对电路各部分功能进行仿真分析,结果显示基本达到了抑制PWM信号反电动势的效果。接着使用DXP硬件电路设计软件,完成了对该电路PCB板的绘制和加工工作。最后对STM32F407为主控制芯片模块、CAN通信模块、各供电模块、SDRAM内存模块及位移传感器信号采集模块等小模块进行原理分析和设计。在硬件电路部分设计完成后,基于PID和模糊PID两种控制算法,结合阀控缸系统数学模型,在Matlab软件中的simulink模块下进行PID参数整定、模糊规则的制定以及整体控制系统的模块搭建。通过仿真分析,能实现较理想的优化效果。另外,在Keil C软件中对以上两种控制算法的程序、A/D转换程序及PWM信号生成程序进行编译并成功下载到STM32F407核心板。最后利用搭建完成的阀控缸系统对驱动板功能以及两种控制策略进行试验测试。试验结果表明:两种控制策略都能对该系统的流量平滑性起到优化效果,但比较而言,模糊PID控制算法的优化效果更好。此外对于其他液压系统的数字化控制,也可采用类似控制思路。

李昭[6](2021)在《超深海压力和盐度环境模拟研究》文中研究指明深海环境模拟伴随着潜艇技术出现而悄然兴起,经过多年的发展已经应用在不同的超深海装备开发中。人类的发展离不开资源开发,相比于陆地,海洋拥有更多的资源,所以海洋资源开发在当今世界已成为不可阻挡的趋势。超深海设备是人们获取海洋资源的工具,而超深海设备的研制离不开超深海环境模拟系统。超深海环境的因素种类繁多,如压力、温度、微生物和盐度等,现代模拟系统根据其目的设计出不同功用的装置来完成超深海环境模拟。本文为模拟出超深海环境的压力和盐度两个因素,设计了一套超深海压力和盐度环境模拟系统来进行相关研究。论文主要研究过程如下:(1)通过阅读超深海环境模拟相关资料,确定模拟压力和盐度两超深海要素,以此为目标设计整套模拟系统。(2)将超深海压力和盐度模拟系统分为高压厚壁圆筒、超深海压力环境模拟和超深海盐度环境模拟三大部分来进行研究。(3)超深海压力环境模拟以液体可压缩性、液压回路设计和PID控制等理论为基础,设计出压力环境模拟系统对模拟压力进行调节,并通过AMESim-MATLAB联合仿真验证该系统设计能达到要求。(4)超深海盐度环境模拟利用液压回路设计、流体力学等理论,设计出了一种基于微积分学算法的盐度环境模拟系统,并通过AMESim对盐度系统的工作过程进行数值仿真分析,验证其可行性。论文主要创新点如下:(1)本文设计的超深海压力和盐度环境模拟系统可同时对压力和盐度环境进行模拟,可实现两者的动态调节过程;(2)本文设计了一种盐度动态调节方法,通过调节注液口和出液口流量大小与开启时长来调配盐度,为盐度调节自动化提供参考。论文第一章对超深海环境模拟现状进行介绍;第二章对超深海压力和盐度环境模拟相关理论进行介绍;第三章对超深海压力环境模拟进行介绍;第四章对超深海盐度环境模拟进行介绍;第五章对压力环境模拟系统和盐度环境模拟系统进行仿真分析验证其可行性;第六章对超深海压力和盐度环境模拟研究进行总结与展望。

冷松[7](2021)在《大容积全海深模拟装置关键技术研究》文中进行了进一步梳理伴随深海探测技术的发展,我国提出了走向深蓝的战略布局。深海潜水器及相关装备是进行深海科学研究、环境检测和探索开发的必要装备。随着深海潜水器技术的不断发展,深海环境模拟技术与装置在深海潜水器的试验验证、改进升级等工作中的重要性越来越凸显。2012年,我国自主研制的“蛟龙”号载人潜水器成功完成水下7000m海试,工作压强为70MPa,使我国成为继美国、法国、俄罗斯、日本之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。海洋最深处马里亚纳海沟深约11000m、压强高于110MPa,是对载人潜水器的极限挑战,但是目前国内已建成的深海高压模拟装置的容积不能满足全海深载人潜水器的试验需求,因此,为了满足国家对全海深环境探测的重大战略需求,实现开发深海、利用海洋,并完成深海复杂环境的高效勘探、科学考察,本文以大容积全海深模拟装置为研究对象,对其进行了结构设计、力学分析、安全性校核以及工作过程中的仿真模拟和试验验证,该深海高压模拟装置能够为载人球舱全海深开发与试验提供支持,也为大型全海深超高压模拟试验装置的进一步开发提供了理论及实践基础。论文主要进行了以下几方面研究:(1)基于全海深载人潜水器水下模拟实验需求参数,进行了我国首台大容积全海深模拟装置的总体方案设计,确定了模拟装置的基本结构形式及各部件的工作载荷,基于预应力结构的缠绕理论,进行了筒体和机架部件结构尺寸、预紧力和缠绕层的设计,为大容积全海深模拟装置及类似装置的设计计算提供了理论参考。(2)对大容积全海深模拟装置在钢丝缠绕工况下,进行了强度、刚度、稳定性的理论校核,提出了压力筒筒体应力分布的显式解析表达式。基于勃莱斯公式和筒体径向收缩方程计算了筒体的力学参数,并对筒体的刚度及稳定性进行了校核。对机架立柱的力学参数进行了计算,完成了对机架立柱强度、刚度及稳定性的校核。根据模拟装置的结构特征、理论安全性校核和操作可行性,确定了安全观测点在部件表面的位置。(3)进行了大容积全海深模拟装置无级变张力缠绕设计,结合钢丝缠绕过程,对压力筒和机架的受力情况进行了分析,得出了缠绕过程力的平衡及变形协调方程,在此基础上,计算了压力筒和机架钢丝缠绕的初始张力,并生成钢丝拉力数据用以指导生产。针对钢丝缠绕过程张力控制不精确的情况,提出了一种新型缠绕工艺,并建立了钢丝缠绕系统动力学模型及状态方程,提出采用鲸鱼算法整定PID参数(WOA-PID)的控制策略进行张力控制器设计,以提高钢丝缠绕张力控制精度。(4)建立了大容积全海深模拟装置的静力学及动力学有限元模型,进行了模拟装置在不同工况下的静力学、模态及瞬态动力学分析。通过静力学得到了预紧状态及工作状态下模拟装置的应力分布,分析了应力分布特点,得到了各观测点应变值,为后期现场应变测试实验提供了理论参考。通过瞬态动力学分析得到了不同压溃情况、不同球舱含水率下,球舱压溃对模拟装置的影响,得出了安全含水率范围及极限工况下主要部件的最大应力值,对载人球舱模拟加压试验过程中的装置安全性提供预测。(5)分析了大容积全海深模拟装置应变测试实验的技术难点,提出了相应解决方法,设计了测试实验的技术方案,搭建了相应的实验系统并完成了实验。实验数据结果表明,大容积全海深模拟装置的强度是满足要求的。对比分析实测数据与有限元数据,得出有限元数据与实测数据基本一致的结论,论证了本文对大容积全海深模拟装置有限元建模方法的准确性。

任强[8](2021)在《基于中红外TDLAS技术的深海CO2浓度及碳同位素检测技术研究》文中认为随着科学技术的发展,人类逐渐揭开了海洋神秘的面纱,深海中巨大的资源蕴藏使其成为人类最后的资源宝库和战略性资源基地。天然气水合物俗称可燃冰,具有清洁、无污染的特点,是一种绿色清洁能源。经勘查发现,在中国南海北部的近海底表层蕴藏着大量的天然气水合物资源,如果对其进行合理的开采和应用,必定能够降低对传统化石能源的消耗,缓解当前的能源危机。目前,我国对南海天然气水合物的勘探工作取得了一定的进展,已经进入了精查、细查的阶段,而检测天然气水合物溶解在海水中的气体是最有效的勘测方法之一,因此研制适用于海洋环境的高精度深海原位气体检测系统,实现对天然气水合物的精准定位成为了亟待解决的任务。目前,国外处于领先水平的研究机构已经研制出了多种商用仪器,能够有效获取水中溶解气浓度或同位素丰度信息。但天然气水合物在近海底的分布具有无规则、不连续的特点,所以水下检测仪需要具备低检出限和宽范围检测的能力。而我国的研究起步较晚,现有的研究成果基本是仅能够在实验室使用的原理样机,目前还无法在水下长期稳定工作。因此,为了根据实际应用需求,本文从中红外传感技术研究出发,研制了适用于海洋工作环境的深海中红外CO2检测装置,从而实现了对海水中溶解CO2气体的高精度检测。论文的主要研究内容如下:(1)分析了光谱噪声的产生机理和特性,提出了多吸收谱线联合复用检测方法。在中红外光谱区域4319nm附近,CO2吸收谱线簇具有连续分布的特性,而不同的吸收强度对应不同检测范围,因此针对这个特点,对单支ICL激光器能够扫描的极限范围内的三支12CO2吸收谱线(位于2315.10cm-1,2315.20cm-1和2315.28cm-1)展开研究。首先,通过仿真和理论分析得到CO2检测性能与温度和压强的关系,确定最优检测背景温度25℃和最优背景压强20Torr。此外,基于TDLAS-WMS技术分析吸收光谱基本特性,并从吸收谱线调制深度的研究方向出发,抑制吸收光谱之间的交叠干扰噪声,通过理论分析和实验测试分别得到三支吸收谱线的实际最优调制深度。另外,通过结合2f/1f检测技术,降低光源波动的干扰,进一步提高传感系统的检测精度和稳定性,最终实现了浓度从ppbv量级至数千ppmv的宽范围检测。此外,为了测试系统稳定性,对灵敏度最高的2315.20cm-1吸收谱线展开测试,根据实验结果得到当积分时间为145s时,系统的检出限达到最优的11ppbv。(2)分析了同位素丰度检测波动的产生机理和特性,并通过研制的高精度温度控制系统,实现了对CO2碳同位素丰度的高准确度、高精度检测。基于理论研究和光谱仿真,量化分析了同位素丰度的检测稳定性与吸收谱线之间的基态能级差和环境温度波动的对应关系。因此,基于积分分离式PID控制方法结合柔性PCB薄膜设计了高精度温控系统,经过Ziegier-Nichols工程整定方法,确定P、I、D三个参数,实现了无超调、响应时间快的控温特性,使温度波动能够稳定在100m K以内。最终,选取位于2315.10cm-1和2315.36cm-1的12CO2和13CO2吸收谱线(基态能级差ΔE=4.76×10-3cm-1),并利用研制的温控系统结合TDLAS-WMS-2f/1f检测技术对CO2碳同位素丰度进行测评,根据实验结果得到当积分时间为121s时,系统的检测精度达到最优的0.083‰。(3)提出中红外“紧凑式-直线型”光学结构,优化设计光路准直方案。本文从实现简易化光路传输设计的研究角度出发,对传统的中红外“折叠式”光学结构进行优化,保证激射光源以最简洁高效的方式传输。此外,为了方便光路准直,调整光路传输角度,基于预留光学调试空间设计了光路准直方案,并通过实验验证了方案的可行性。(4)针对深海中复杂严苛的检测环境提出脉冲式配气方案。为了抑制不稳定的脱气效率对检测结果造成的影响,基于双路气源结构设计,重点研究了脉冲式配气方案的基本工作流程,并根据实际应用需求,结合连续进气方案,实现自适应的自由切换。此外,对两种配气方案的最优工作状态进行了研究,分别详细分析了两种方案的配气特性,并通过稳压测试验证了方案的可行性。2019年11月,海洋四号科考船搭载研制的深海中红外CO2检测系统在中国南海神狐海域进行了测试,最终成功的获取了海水中溶解的CO2气体浓度及同位素丰度数据。探测垂向CO2浓度变化范围为739ppmv~239ppmv,同位素丰度变化范围为-1.8‰~-6.9‰。这是首次采用中红外光谱传感技术实现对深海溶解CO2气体浓度及碳同位素丰度的检测,也是中国在深海地球化学装备领域取得的重大突破。

李晨昊[9](2021)在《入口含气率对混输泵性能及内部气液两相分布形态影响机理研究》文中认为随着国家经济和工业高速发展对能源的需求与日俱增,化石能源开采逐渐向深海油气资源迈进,多相混输泵成为将海洋油气资源输送至陆上的重要生产设备。但由于海洋工作环境和输送介质的特殊性,导致混输泵内部流态极其复杂,同时泵的性能受含气率影响巨大,极端工况下甚至威胁混输泵机组的安全稳定运行,造成不可估量的损失。本文以自主研发的多相混输泵为研究对象,建立多相混输泵实验测试系统,开展了混输泵气液两相瞬态流动特性研究,采用数值模拟与试验相结合的方式,探究了不同含气率工况下混输泵的气液两相流动特性和水动力学特性。主要研究内容和结论如下:针对低比转速多相混输泵的理论设计落后和高含气率条件下性能较差的问题。通过优化混输泵叶轮结构设计和动静连接形式的方法,确定了叶轮和扩压器几何参数。结合数值模拟结果和气液两相流试验结果,分析了叶片几何参数与混输泵性能之间的关系,完成了混输泵模型的开发和样机的研制。在纯液工况和变含气率工况下对多相混输泵进行试验研究,结果表明:在纯液和气液两相工况下,混输泵的性能满足设计要求,建立了含气率与混输泵扬程的关联关系,并阐明了试验结果与数值模拟结果存在误差的原因;研究了转速对混输泵增压性能影响,结果显示增加转速可以有效的提高混输泵的增压能力,但随着含气率的上升,增加转速对于提高混输泵增压能力有限。通过对三级混输泵全流道数值模拟,明确了多级混输泵内部瞬态流动特性变化过程。分析了纯液工况和气液两相流工况下,叶轮进出口处相对叶流角的变化规律,同时,明确了混输泵扬程和效率随含气率改变的变化规律。通过对叶轮和扩压器内部压力脉动特性分析,揭示了混输泵增压单元内压力脉动主频幅与值含气率之间的关联关系。在额定流量工况下,揭示了叶轮和扩压器上瞬态轴向力随含气率的变化过程,建立了平均轴向力与含气率之间的函数关系,为混输泵安全稳定运行提供—定参考。分析混输泵内部相态分布规律和气团形态变化过程,建立了含气率与液相流场参数及叶片荷载之间的关联关系,揭示了混输泵内流动特性发生复杂变化的根本原因。在变流量和含气量时,气相体积分数在动静干涉区域内变化剧烈,这导致导流腔连接段和扩压器内水力损失增加,但增加液相流量可有效改善导流腔内气液两相流动状态,减小水力损失。通过分析流量和含气率变化对叶轮叶片表面压力和流动轨迹的影响,阐明了气液两相流时叶轮内的压力变化规律和叶片表面流动轨迹演化过程,进而明确了混输泵内部瞬态流动特性演变规律。

李伟[10](2021)在《海工绞车二次调节波浪升沉补偿电液控制系统研究》文中认为高端海洋工程装备是合理开发丰富海洋资源以及贯彻落实海洋强国战略的必要支撑条件,而海工装备高效安全作业又离不开升沉补偿技术的保障,我国相关技术的落后与现有升沉补偿系统诸多缺陷更加凸显研究升沉补偿技术的必要性。本文以海工绞车二次调节波浪升沉补偿电液控制系统为研究对象,研究二次元件工作机理和影响流量脉动率因素,探究系统节能特性、影响因素及规律,验证基于BAS算法系统双闭环三率优化控制器工作性能,并完成升沉补偿实验。首先,简要介绍升沉补偿系统原理、现有技术缺陷及二次调节技术,凝练近年来研究现状,提出课题研究目的,并针对性地制定研究内容与方案,阐述课题意义;其次,利用AMESim的HCD库对二次元件包括配流盘、柱塞、斜盘、行程缸等部件进行建模,研究影响流量脉动率因素(元件结构参数,油液弹性模量、粘度、温度、含气率)及变化规律,降低二次元件流量脉动以保证系统控制性能;进而对系统进行节能分析,搭建系统仿真模型并以此为基础进行系统节能特性、影响能量回收率的因素(转速、海浪周期、系统压力、负载质量、蓄能器参数)及其对应规律进行详尽分析;随后合理设计高响应内环倾角控制器,以补偿率(90%)、能量回收率(70%)最大化,流量脉动率(15%)最小化为目标,采用天牛须算法求解此多目标优化问题,完成外环三率优化转速控制器的设计,并利用AMESim/Simulink联合仿真进行验证;最后搭建实验平台,利用液压缸模拟海浪升降,进行二次调节升沉补偿系统原理及控制方法的实验验证,完成对二次元件的转矩及转速控制实验,为下一步三闭环控制系统及波浪预测算法验证实验奠定基础。海工绞车二次调节波浪升沉补偿电液控制系统克服了现有主动补偿能耗大、被动升沉补偿精度低、主被动升沉补偿结构复杂等缺点,为实际工程应用中相关研究提供参考,并且对提升我国高端海工装备核心竞争力及加快相关核心部件国产化具有重大战略意义。

二、深海液压系统及元件的模拟试验(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、深海液压系统及元件的模拟试验(论文提纲范文)

(1)深海沉积物–结构界面仪试验装置研发及其验证试验(论文提纲范文)

0 引言
1 试验设备的研制
    1.1 设备构成
    1.2 设备技术特点
    1.3 界面受力分析
    1.4 试样制备方法
2 深海沉积物–结构界面试验概况
    2.1 土性参数及制备
    2.2 试验方法及方案设计
3 试验结果与分析
    3.1 试验结果可靠性验证
    3.2 静载作用下界面特性
    3.3 动载作用下界面特性
4 结论

(4)限速切断阀设计与静动态性能分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 限速切断阀的应用
    1.3 国内外研究进展及应用现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
        1.3.3 限速切断阀几种结构形式分类
    1.4 本文主要研究内容
第2章 限速切断阀结构设计
    2.1 主要功能和技术要求
        2.1.1 限速切断阀主要功能
        2.1.2 限速切断阀主要技术要求
    2.2 限速切断阀结构设计
        2.2.1 阀芯形式选择
        2.2.2 阀体形式确定
        2.2.3 限速切断阀整体设计建模
    2.3 限速切断阀主要尺寸参数的确定
        2.3.1 限速切断阀进出口直径设计计算
        2.3.2 限速切断阀阀芯直径设计计算
        2.3.3 阀口面积尺寸计算
        2.3.4 密封圈的选择
        2.3.5 弹簧预紧力及弹簧刚度的初步计算
    2.4 本章小结
第3章 限速切断阀内流道稳态仿真
    3.1 计算流体力学基本理论
        3.1.1 计算流体力学简介
        3.1.2 计算流体力学控制方程
        3.1.3 计算流体力学计算过程
    3.2 Fluent软件介绍
    3.3 流体在流道中的流动状态分析
    3.4 内部流场模型简化与计算前设置
        3.4.1 Pro/E软件建立内部流场计算模型
        3.4.2 计算区域网格划分
        3.4.3 Fluent求解器边界条件设置
        3.4.4 Fluent求解设置
    3.5 内部流场仿真结果分析
        3.5.1 速度场云图分析
        3.5.2 压力场云图分析
    3.6 本章小结
第4章 限速切断阀动态性能仿真研究
    4.1 限速切断阀内流场动态仿真
        4.1.1 建立阀芯运动方程
        4.1.2 软件对比选择
        4.1.3 Pumplinx软件计算前处理
        4.1.4 动态仿真结果分析
    4.2 各参数对限速切断阀内流场影响分析
        4.2.1 弹簧刚度影响分析
        4.2.2 弹簧预紧力影响分析
        4.2.3 油液温度影响分析
        4.2.4 阀芯质量影响分析
    4.3 本章小结
总结和展望
    1 总结
    2 展望
参考文献
致谢

(5)基于高速开关阀的三位四通水压比例阀流量平滑控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 液压阀概述
        1.2.1 数字阀的种类
        1.2.2 水压阀国内外发展概述
        1.2.3 高速开关数字阀国内外发展概述
        1.2.4 数字式比例阀国内外发展概述
    1.3 高速开关阀控制策略概述
        1.3.1 PID 类控制
        1.3.2 AC 类控制
        1.3.3 Smart 类控制
    1.4 论文研究的主要内容及路线
        1.4.1 主要内容
        1.4.2 关键技术和研究路线
第二章 水压高速开关阀为导阀的提升阀特性分析
    2.1 高速开关阀的结构及特性分析
        2.1.1 高速开关阀的结构
        2.1.2 高速开关阀的控制分析
        2.1.3 高速开关阀的动态特性
        2.1.4 水压高速开关阀的静态特性
    2.2 提升阀结构和相关特性分析
        2.2.1 提升阀结构
        2.2.2 提升阀相关特性
    2.3 水压高速开关阀控提升阀数学模型的建立
        2.3.1 工作原理
        2.3.2 相关数学模型的建立
    2.4 水压高速开关阀控提升阀的相关特性分析
        2.4.1 水压高速开关阀控提升阀的动态特性分析
        2.4.2 水压高速开关阀控提升阀的静态特性分析
    2.5 本章小结
第三章 控制系统软硬件设计
    3.1 控制系统软硬件整体构成
    3.2 控制系统硬件部分各模块
        3.2.1 主控制器芯片模块
        3.2.2 控制器电源电路
        3.2.3 CAN总线模块
        3.2.4 驱动电路模块
    3.3 控制系统驱动电路设计及仿真
        3.3.1 驱动电路原理图
        3.3.2 驱动电路 PCB 板绘制
        3.3.3 驱动电路Multisim仿真分析
    3.4 软件相关控制程序
        3.4.1 机电液系统设计
        3.4.2 A/D和D/A转换程序
        3.4.3 PWM信号生成程序
        3.4.4 控制算法程序
    3.5 本章小结
第四章 阀控缸系统控制算法研究
    4.1 PID控制算法
        4.1.1 PID控制算法原理
        4.1.2 PID控制算法分类
        4.1.3 PID参数整定方法
    4.2 模糊PID控制算法
        4.2.1 模糊PID控制算法原理
        4.2.2 模糊化与清晰化
        4.2.3 模糊规律表的制定
    4.3 PID与模糊PID算法仿真分析
        4.3.1 基于simulink的算法模块搭建
        4.3.2 仿真结果对比分析
    4.4 本章小结
第五章 阀控缸系统试验研究
    5.1 系统试验台的搭建
    5.2 试验台各部分测试
        5.2.1 硬件部分测试
        5.2.2 软件部分测试
    5.3 算法试验结果及分析
        5.3.1 水压缸伸出试验结果
        5.3.2 水压缸缩回试验结果
        5.3.3 试验结果分析
    5.4 本章小结
总结与展望
    1 总结
    2 展望
参考文献
致谢

(6)超深海压力和盐度环境模拟研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    §1.1 课题研究的背景和意义
    §1.2 国内外深海环境模拟的研究现状
        §1.2.1 国外研究现状
        §1.2.2 国内研究现状
    §1.3 本文主要研究内容
        §1.3.1 研究目标
        §1.3.2 技术路线
第二章 超深海压力和盐度环境模拟相关理论
    §2.1 超深海环境模拟回路设计相关理论
        §2.1.1 可压缩性理论
        §2.1.2 阀控非对称液压缸理论
        §2.1.3 同步回路
        §2.1.4 液压源回路
        §2.1.5 增压回路
    §2.2 高压厚壁圆筒的结构与强度设计理论
        §2.2.1 设计压力、温度和介质特性
        §2.2.2 设计载荷及许用应力计算
        §2.2.3 筒体的结构选型
        §2.2.4 单层式圆筒力学分析
        §2.2.5 筒体的失效及强度理论
    §2.3 超深海环境模拟系统控制理论
        §2.3.1 多缸同步控制策略
        §2.3.2 PID控制理论及建模
    §2.4 超深海环境模拟系统仿真软件简介
        §2.4.1 AMESIM与 MATLAB软件主要功能介绍
        §2.4.2 AMEsim-Simulink联合仿真接口控制原理
    §2.5 本章小结
第三章 超深海压力环境的模拟研究
    §3.1 压力环境模拟系统设计
    §3.2 压力环境模拟系统的关键参数计算及元件选型
        §3.2.1 高压厚壁圆筒及供压杠关键尺寸参数
        §3.2.2 压力环境模拟系统的关键参数计算
        §3.2.3 主要元件选型及阀控非对称缸稳定性判断
    §3.3 本章小结
第四章 超深海盐度环境的模拟研究
    §4.1 盐度环境模拟系统设计
    §4.2 盐度环境模拟系统的工作过程分析
        §4.2.1 供盐回路加压设计
        §4.2.2 盐度调节过程分析
    §4.3 本章小结
第五章 超深海压力和盐度环境的仿真分析
    §5.1 超深海压力环境的仿真分析
        §5.1.1 单缸系统建模及仿真分析
        §5.1.2 压力环境模拟系统建模及仿真分析
    §5.2 超深海盐度环境的仿真分析
        §5.2.1 供盐回路加压部分仿真分析
        §5.2.2 盐度调节过程的数值仿真分析
    §5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    §6.1 总结和创新点
    §6.2 展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士期间的研究成果

(7)大容积全海深模拟装置关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 相关技术概述
        1.3.2 预应力钢丝缠绕技术及张力控制研究现状
        1.3.3 等静压机技术及安全校核研究现状
        1.3.4 深海环境模拟装置研究现状
    1.4 本文研究内容及论文结构
第二章 大容积全海深模拟装置结构设计
    2.1 总体设计分析
        2.1.1 压力筒总体方案设计
        2.1.2 机架总体方案设计
        2.1.3 工作压力计算
    2.2 大容积全海深模拟装置关键部件设计
        2.2.1 压力筒筒体结构设计
        2.2.2 预应力钢丝缠绕机架结构设计
    2.3 大容积全海深模拟装置设计方案的确定
        2.3.1 各部件设计参数选定
        2.3.2 系统结构设计方案
    2.4 本章小结
第三章 钢丝缠绕工况下力学分析以及安全观测点选定
    3.1 压力筒安全性校核
        3.1.1 压力筒强度校核
        3.1.2 压力筒刚度校核
        3.1.3 压力筒压缩稳定性校核
    3.2 机架安全性校核
        3.2.1 机架立柱强度校核
        3.2.2 机架立柱刚度校核
        3.2.3 机架立柱稳定性校核
    3.3 安全观测点的选定
        3.3.1 芯筒观测点的选定
        3.3.2 立柱内侧观测点布置
        3.3.3 立柱外侧观测点布置
        3.3.4 半圆梁观测点布置
    3.4 本章小结
第四章 无级变张力钢丝缠绕设计
    4.1 预应力钢丝缠绕层张力设计
        4.1.1 筒体缠绕层张力设计
        4.1.2 机架缠绕层张力设计
    4.2 无级变张力钢丝缠绕系统功能设计及动力学建模
        4.2.1 检测功能区模块化设计及动力学建模
        4.2.2 放卷功能区模块化设计及动力学建模
        4.2.3 调整功能区模块化设计及动力学建模
        4.2.4 缠绕功能区模块化设计及动力学建模
        4.2.5 系统动力学模型简化及状态方程
    4.3 基于动态缠绕的WOA-PID张力控制器设计
        4.3.1 PID控制理论
        4.3.2 WOA-PID控制算法
        4.3.3 基于多输入多输出系统的WOA-PID算法仿真
    4.4 本章小结
第五章 模拟装置全海深仿真分析
    5.1 有限元分析方法概述及模型前处理
        5.1.1 有限元分析方法概述
        5.1.2 有限元分析前处理
    5.2 面向工程测试的静力学分析
        5.2.1 初始预紧状态下模拟装置静力学分析
        5.2.2 额定最大工作压强下模拟装置静力学分析
        5.2.3 其他工况下模拟装置的应力及应变情况
    5.3 模拟装置模态分析
    5.4 载人球舱压溃工况下模拟装置的瞬态动力学仿真模拟
        5.4.1 载人球舱压溃后模拟装置内压强分析
        5.4.2 在内部球体压溃工况下装载情况对模拟装置的影响
    5.5 本章小结
第六章 全海深环境下测试方案选定及数据分析
    6.1 测试技术难点及方案选定
        6.1.1 测试实验难点分析
        6.1.2 测试实验总体方案制定
    6.2 测试仪器及设备选定
        6.2.1 应变片的选型
        6.2.2 电阻应变仪的选型
    6.3 测试要求和测试前准备
        6.3.1 测试实验要求
        6.3.2 应变片的粘贴防护与引线密封
    6.4 测试数据的收集及整理
        6.4.1 测试数据采集
        6.4.2 测试数据记录
    6.5 测试数据与有限元数据对比
        6.5.1 模拟装置水下实测数据与有限元数据对比
        6.5.2 模拟装置水上实测数据与有限元数据对比
    6.6 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 本文主要创新点
    7.3 后续工作的展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及专利
攻读博士学位期间参与的科研项目
致谢

(8)基于中红外TDLAS技术的深海CO2浓度及碳同位素检测技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 国外研究发展现状
        1.2.2 国内研究发展现状
    1.3 本文研究目的及意义
    1.4 本论文研究思路和结构安排
        1.4.1 论文研究思路
        1.4.2 论文结构安排
第2章 基于红外光谱技术的溶解气体检测原理
    2.1 膜脱气技术原理
    2.2 分子能级结构与红外光谱
        2.2.1 分子能级结构
        2.2.2 分子红外光谱的产生机理
        2.2.3 红外吸收光谱特性
    2.3 朗伯-比尔定律的描述
        2.3.1 朗伯定律
        2.3.2 比尔定律
        2.3.3 朗伯比尔定律
    2.4 基于TDLAS技术的谐波检测原理的研究
    2.5 本章小结
第3章 深海CO_2传感系统的研制
    3.1 系统总体结构设计
    3.2 系统光学结构设计
        3.2.1 直线式、紧凑型光学结构设计
        3.2.2 光学密集性多次反射吸收池设计及有效光程判定
    3.3 系统电学结构设计
        3.3.1 电学系统的构成
        3.3.2 基于吸收池的温控装置设计
    3.4 系统气路结构设计及配气方案研究
        3.4.1 双源气路结构设计
        3.4.2 配气方案研究及性能测试
    3.5 深海中红外CO_2传感系统集成
    3.6 本章小结
第4章 基于多吸收谱线联合复用技术的CO_2浓度检测性能研究
    4.1 吸收谱线选取及其参数优化
    4.2 中红外间带级联激光器性能测试
    4.3 ppbv量级CO_2浓度检测技术研究
        4.3.1 调制深度的优化研究
        4.3.2 痕量CO_2气体浓度标定
        4.3.3 CO_2浓度检测极限评估
    4.4 宽动态范围CO_2浓度检测技术研究
        4.4.1 多中红外吸收谱线联合检测分析
        4.4.2 宽动态CO_2浓度标定
        4.4.3 检测系统宽量程性能测试分析及方案设计
    4.5 检测系统动态响应特性分析
    4.6 检测系统与深海气液分离装置联调测试
        4.6.1 连续进气工作模式检测测试
        4.6.2 脉冲进气工作模式检测测试
    4.7 本章小结
第5章 基于积分分离式PID温度控制技术的CO_2同位素丰度检测性能研究
    5.1 高精度CO_2碳同位素检测技术研究
        5.1.1 同位素检测精度与影响因素关系研究
        5.1.2 CO_2碳同位素丰度谱线选取
        5.1.3 同位素丰度检测控温方法研究
        5.1.4 CO_2碳同位素标定
        5.1.5 CO_2碳同位素检测精度评估
    5.2 检测系统与picarro分析仪检测性能对比
    5.3 检测系统与深海气液分离装置联调测试
    5.4 本章小结
第6章 检测系统深海海试试验
    6.1 中国南海天然气水合物靶区试验概况
    6.2 深海拖曳系统集成及海试方案的实施
    6.3 深海CO_2浓度检测结果及分析
    6.4 深海CO_2同位素丰度检测结果及分析
    6.5 本章小结
第7章 结论
    7.1 主要研究工作与成果
    7.2 本文的创新点
    7.3 下一步研究工作
参考文献
作者简介及攻读博士期间科研成果
致谢

(9)入口含气率对混输泵性能及内部气液两相分布形态影响机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外多相混输泵技术的研究和发展现状
        1.2.1 多相混输泵的发展及应用情况
        1.2.2 我国多相混输泵技术的研究和发展
        1.2.3 多相混输泵的研究方向及应用前景
        1.2.4 多相混输泵的研究现状和目前亟待解决的问题
    1.3 国内外气液两相流混输泵的研究现状
        1.3.1 气液两相流的研究方法
        1.3.2 气液两相流模拟的研究进展
        1.3.3 含气率对气液混输泵性能影响的研究现状
    1.4 本文研究的主要内容
2 多相混输泵设计
    2.1 研究目标设计参数
    2.2 多相混输泵过流部件设计
        2.2.1 叶轮设计
        2.2.2 扩压器设计
        2.2.3 泵壳设计及强度校核
        2.2.4 主轴结构设计及校核
    2.3 多相混输泵模型建立
    2.4 本章小结
3 多相混输泵数值模拟方法
    3.1 计算流体动力学概述
    3.2 气液两相流控制方程
        3.2.1 控制方程
    3.3 湍流模型
    3.4 网格划分及无关性验证
    3.5 边界条件设置
    3.6 监测点设置
    3.7 本章小结
4 多级混输泵样机试验研究
    4.1 多相混输泵实验系统平台总体设计思想
    4.2 多相混输泵实验系统
        4.2.1 三级混输泵实验系统
        4.2.2 25 级多相混输实验系统建立
    4.3 多相混输泵试验研究
        4.3.1 试验相关参数
        4.3.2 试验方案
        4.3.3 试验步骤
        4.3.4 试验结果处理与对比验证
        4.3.5 模拟结果与试验误差分析
    4.4 多相混输泵外特性试验与数据处理分析
        4.4.1 三级混输泵纯液相工况试验研究
        4.4.2 三级混输泵气液两相流试验研究
        4.4.3 25 级混输泵纯液工况试验研究
    4.5 本章小结
5 多级混输泵输送性能及流动特性研究
    5.1 纯液工况下混输泵性能分析
        5.1.1 混输泵扬程分析
        5.1.2 小流量工况下叶轮内部流动分析
        5.1.3 叶轮中间截面流速分析
        5.1.4 小流量工况扩压器内部流动分析
        5.1.5 扩压器中间截面流速分析
    5.2 气液两相流工况下多相混输泵性能分析
        5.2.1 含气率变化对混输泵外特性影响研究
        5.2.2 含气率变化对混输泵增压能力的影响研究
        5.2.3 不同含气率下混输泵内部压力特性研究
        5.2.4 不同含气率下混输泵内部压力脉动特性研究
    5.3 混输泵增压单元内气液两相特性分析
        5.3.1 混输泵叶轮内部含气率分布
        5.3.2 不同叶高处气相体积分数变化分析
        5.3.3 流量和含气率变化对液相速度影响分析
    5.4 含气率变化时混输泵内部水动力特性研究
        5.4.1 叶轮上的瞬态轴向力变化过程
        5.4.2 扩压器上的瞬态轴向力变化过程
        5.4.3 叶轮上的瞬态径向力变化过程
        5.4.4 扩压器上的瞬态径向力变化过程
    5.5 本章小结
6 多级混输泵内部流场特性研究
    6.1 混输泵叶轮内流动特性研究
        6.1.1 叶轮内部气相变化过程
        6.1.2 叶轮内液相流速分析
        6.1.3 叶轮进出口相对液流角随含气率变化过程
        6.1.4 叶轮叶片表面静压载荷分布
    6.2 混输泵扩压器内流动特性研究
        6.2.1 扩压器内部气相变化过程
        6.2.2 扩压器进出口相对液流角变化规律
        6.2.3 扩压器流道内液相流速分析
        6.2.4 扩压器导叶表面压载荷分布
    6.3 变流量与含气量对混输泵流动特性影响
        6.3.1 气液两相流下含气率沿轴向变化分析
        6.3.2 流量和含气率变化对气液两相流动损失的影响
        6.3.3 流量和含气率变化对叶轮内压力的影响
        6.3.4 含气率变化对叶片表面流动轨迹变化影响
    6.4 混输泵增压单元内流动特性研究
        6.4.1 变含气率时混输泵增压单元内气液两相流动分析
        6.4.2 含气率变化时混输泵增压单元内湍流动能变化
        6.4.3 向小流量过渡时增压单元内流动分析
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 研究工作总结
    7.2 本文主要创新点
    7.3 研究展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果

(10)海工绞车二次调节波浪升沉补偿电液控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 升沉补偿系统
        1.2.1 升沉补偿系统原理及分类
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 国内研究现状
    1.3 二次调节技术
        1.3.1 二次调节系统组成及应用
        1.3.2 国外研究现状
        1.3.3 国内研究现状
    1.4 课题研究内容和意义
第2章 二次元件建模仿真分析
    2.1 二次元件的结构机理及工作特性
    2.2 二次元件建模
        2.2.1 二次元件圆锥形缸体运动学分析
        2.2.2 二次元件配流盘过流面积计算
        2.2.3 单个柱塞模型
        2.2.4 九柱塞二次元件完整模型
    2.3 二次元件仿真分析
        2.3.1 斜盘及柱塞倾角对二次元件流量脉动的影响
        2.3.2 转速对二次元件流量脉动的影响
        2.3.3 油液特性对二次元件流量脉动的影响
    2.4 本章小结
第3章 海工绞车二次调节升沉补偿系统能耗分析
    3.1 二次调节升沉补偿系统节能特性基本理论
    3.2 海工绞车二次调节升沉补偿系统仿真模型建立
    3.3 二次调节升沉补偿系统节能特性仿真研究
        3.3.1 二次元件设定转速对节能特性的影响
        3.3.2 海浪周期对节能特性的影响
        3.3.3 系统压力对节能特性的影响
        3.3.4 负载质量对节能特性的影响
        3.3.5 蓄能器参数对节能特性的影响
    3.4 本章小结
第4章 海工绞车二次调节升沉补偿系统最优控制参数设计
    4.1 二次调节升沉补偿系统数学模型
    4.2 天牛须搜索优化算法(BAS)
    4.3 二次调节升沉补偿系统双闭环控制器设计
        4.3.1 基于BAS-PID斜盘倾角控制器
        4.3.2 基于BAS-WPT三率最优转速控制器
    4.4 最优参数下补偿率、能量回收率及流量脉动率验证
    4.5 本章小结
第5章 海工绞车二次调节升沉补偿实验台搭建及测试
    5.1 相似性分析
        5.1.1 波浪升沉补偿原型
        5.1.2 相似常数计算
    5.2 实验台设计
        5.2.1 总体设计方案
        5.2.2 实验台硬件组成
        5.2.3 实验台测控系统及软件
    5.3 二次调节升沉补偿系统初步实验
        5.3.1 海浪模拟缸测试实验
        5.3.2 二次元件转矩控制实验
        5.3.3 二次元件转速控制实验
        5.3.4 速度型双闭环波浪补偿实验
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢
学位论文评阅及答辩情况表

四、深海液压系统及元件的模拟试验(论文参考文献)

  • [1]深海沉积物–结构界面仪试验装置研发及其验证试验[J]. 郑铮,杨钢,张世兴,孙安元,孔纲强,王胤,杨庆. 岩土工程学报, 2022
  • [2]水下ROV扭转工具结构方案与驱动方法研究[D]. 孙铭权. 哈尔滨工程大学, 2021
  • [3]深海万米绞车结构设计与驱动协同控制研究[D]. 谢威. 浙江海洋大学, 2021
  • [4]限速切断阀设计与静动态性能分析[D]. 段沛. 兰州理工大学, 2021(01)
  • [5]基于高速开关阀的三位四通水压比例阀流量平滑控制研究[D]. 孟家舟. 兰州理工大学, 2021(01)
  • [6]超深海压力和盐度环境模拟研究[D]. 李昭. 桂林电子科技大学, 2021
  • [7]大容积全海深模拟装置关键技术研究[D]. 冷松. 四川大学, 2021(01)
  • [8]基于中红外TDLAS技术的深海CO2浓度及碳同位素检测技术研究[D]. 任强. 吉林大学, 2021(01)
  • [9]入口含气率对混输泵性能及内部气液两相分布形态影响机理研究[D]. 李晨昊. 西安理工大学, 2021(01)
  • [10]海工绞车二次调节波浪升沉补偿电液控制系统研究[D]. 李伟. 山东大学, 2021

标签:;  ;  ;  ;  

深海液压系统及部件仿真试验
下载Doc文档

猜你喜欢