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摘要:针对现有船用大型拖缆机结构优化问题,采用多目标拓扑优化方法对大型拖缆机机架进行概念设计.拖缆机机架的优化目标主要有重量、刚度、固有频率3个方面,分别求得各个目标的最优解和最差解,并且利用折衷规划法求出目标函数,实现了复杂工况下的拖缆机机架结构的多目标拓扑优化.经过优化后的拖缆机机架在质量、刚度和固有频率各方面都得到了一定程度的改善.优化结果表明了基于动态和静态的多工况多目标拓扑优化方法在海工装备设计过程中的实用性,为海工装备的结构优化设计提供了理论参考....
[期刊论文] 徐建安 孔德慧 高新
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:为了研究仿生水翼推进性能,设计了一种2自由度振荡水翼推进装置.实现了基于升力/阻力模式的2种振荡水翼推进方式.研制了振荡水翼推进性能实验平台,在循环水池环境下完成了不同参数耦合情况下振荡水翼推进性能实验.利用6轴力传感器测量水翼振荡时产生的推力/升力,并将实验结果与数值模拟结果对比,分析不同参数对推进性能的影响.实验结果表明,在升力推进模式下,增加拍旋运动幅值和振荡频率可以提高平均推力;随着位旋运动幅值的增加,平均推力呈现先增大后减小的趋势;随着来流速度的增大,平均推力逐渐减小.在阻力推进模式下,增加拍旋运动幅值和振荡频率均可提高平均推力....
[专利] 发明专利 CN201710770112.9
摘要:本发明为水下冷成型管道连接装置,包括管道1、膨胀工具套2、锥形头3、主动夹具活塞4、主动夹具壳体5、主动夹具缸盖6、法兰7、保持器8、夹具支撑架9、液压缸支撑壳体10、挤压活塞11、液压缸缸体12、被动夹具活塞13、弹簧14、弹簧套筒15、被动夹具壳体16、冷压工具支撑壳体17以及相应的传动部件等。主要功能是水下管道连接,液压动力装置提供足够的压力来挤压管道1,使得管道1产生塑性变形,嵌入法兰7的凹槽中,实现连接和密封。完成整个冷压工作,需要准确定位冷压工具、法兰7和管道1,夹具提供了稳定的连接作业环境。最重要的冷压过程,是通过冷压工具头实现,它作为执行机构,将驱动力转换成对管道1的径向挤压力。
[硕士论文] 高新
机械工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:大型拖缆机是海洋能源开发的重要辅助工具。拖缆机一般是为了海洋平台搭建、收放缆等工作而设计的。由于现阶段大型拖缆机的结构设计仍然相对保守,在同类型拖缆机产品中,国外的同型拖缆机普遍比国内拖缆机在质量上轻10%左右。针对零部件对不同性能的要求,本文对拖缆机的零部件进行结构优化设计并且进行仿真和实验验证。为开展甲板机械新的结构优化设计方法提供理论和技术支持。
  (1)研究了几种在机械结构优化设计中常用的多目标优化方法,分析各种多目标优化方法的优势和特点。选取基于折衷规划法的多目标优化方法对拖缆机电机支架进行多目标拓扑优化设计。利用有限元技术对要进行优化设计的拖缆机零部件进行仿真分析。本文选择了拖缆机电机支架和拖缆机卷筒作为优化设计的零部件,分别对拖缆机电机支架和拖缆机卷筒进行静力学仿真分析和模态分析。对两个零件的各项性能做出评价,为后续的结构优化设计提供参考值。
  (2)使用基于折衷规划法的多目标优化方法对电机支架进行多目标优化设计。其中将质量、固有频率和刚度作为目标函数。电机支架质量是主要优化目标,将固有频率作为优化目标是因为拖缆机电机或者马达的安装位置要考虑其动态特性。在优化过程中刚度目标函数和固有频率目标函数之间的相互关系和影响是不可测和无法确定的,针对这个问题,本文使用基于协调满意法的多目标优化方法对电机支架进行优化设计。针对拖缆机卷筒设计方法保守导致质量过大的问题,利用有限元技术和优化方法对卷筒壁厚进行优化设计。
  (3)对优化后的拖缆机电机支架的刚度进行实验验证。分别采用仿真方法和实验方法对优化结果进行验证。利用相似理论设计缩小比例的电机支架优化前和优化后的模型。分别采用直接测量方法和应变片测量应变间接测量方法对优化后的电机支架进行优化结果的验证。
[专利] 发明专利 CN201611020913.5
摘要:本发明提供一种半主动液压式串联摆动水翼潮流能捕能装置,包括前后水翼驱动液压缸,前后水翼总成,水翼摆动臂,立柱,底座,能量获取液压缸等零部件组成,通过以双向液压缸为驱动件的曲柄滑块机构驱动水翼实现攻角按预定规律运行的俯仰运动,水翼获取来流能量做升沉运动带动水翼摆动臂往复摆动,水翼摆动臂摆动驱动能量获取液压缸获得高压油,能量获取液压缸输出高压油驱动液压马达以及发电装置发电,实现潮流能到电能的能量转换。装置由两套水翼总成前后串联布置而成,这种串联布置形式在扫略面积不变情况下实现了对潮流能的充分利用。本发明具有结构简单紧凑、安装方便、噪声小、适应不同水流截面积、充分获取潮流能、易于浅水应用等特点。
[专利] 实用新型 CN201520954734.3
摘要:本实用新型提供一种关节式船用伸缩梯,第一转动关节部分包括底座、液压缸、上部梯、转动轴、套筒和滑动轴瓦;第二转动关节部分包括液压缸、转动轴、推力轴瓦、转动板和套筒;俯仰关节部分包括并联液压缸、铰接块、销轴和中部梯;伸缩关节部分包括液压马达、滑轮、钢丝绳、导轨和下部梯。工作时,液压缸伸缩实现上部梯和中部梯在水平面内的转动,并联液压缸伸缩实现中部梯在垂直面的摆动,下部梯嵌套在中部梯内,液压马达可收放两根钢丝绳,通过滑轮组的传递实现下部梯的伸缩。本实用新型用于两船或船与海上平台之间的通道连接,承载人员行走和轻量货物运输,有四个自由度,伸展角度灵活,收拢状态下占地面积小,可工作范围大,具有波浪补偿功能。
[专利] 发明专利 CN201510835194.1
摘要:本发明提供一种关节式船用伸缩梯,第一转动关节部分包括底座、液压缸、上部梯、转动轴、套筒和滑动轴瓦;第二转动关节部分包括液压缸、转动轴、推力轴瓦、转动板和套筒;俯仰关节部分包括并联液压缸、铰接块、销轴和中部梯;伸缩关节部分包括液压马达、滑轮、钢丝绳、导轨和下部梯。工作时,液压缸伸缩实现上部梯和中部梯在水平面内的转动,并联液压缸伸缩实现中部梯在垂直面的摆动,下部梯嵌套在中部梯内,液压马达可收放两根钢丝绳,通过滑轮组的传递实现下部梯的伸缩。本发明用于两船或船与海上平台之间的通道连接,承载人员行走和轻量货物运输,有四个自由度,伸展角度灵活,收拢状态下占地面积小,可工作范围大,具有波浪补偿功能。
[专利] 实用新型 CN201520627761.X
摘要:本实用新型提供一种漂浮式半主动摆动水翼潮流能捕能装置,要由两套曲柄摇杆机构、翼片、同步带和带轮、控制电机、增速机构、飞轮、浮筒、平板、发电机和相应的传动部件组成。通过曲柄摇杆机构传动将水翼上下摆动运动转化为曲柄的单向旋转运动,再通过增速机构增速后,最终将能量传递给发电机实现能量转化。利用电机实现翼片摆角运动规律的实时控制,利用飞轮的转动惯性来克服曲柄摇杆机构运动存在的死点问题,利用增速机构将转速增加到发电机的额定转速范围以内。本实用新型利用曲柄摇杆机构机械本身的运动特性实现能量转化,利用电机对水翼攻角进行主动控制。本实用新型具有结构简单、安装方便、噪声小、易于浅水应用等优点。
[专利] 发明专利 CN201510511328.4
摘要:本发明提供一种漂浮式半主动摆动水翼潮流能捕能装置,要由两套曲柄摇杆机构、翼片、同步带和带轮、控制电机、增速机构、飞轮、浮筒、平板、发电机和相应的传动部件组成。通过曲柄摇杆机构传动将水翼上下摆动运动转化为曲柄的单向旋转运动,再通过增速机构增速后,最终将能量传递给发电机实现能量转化。利用电机实现翼片摆角运动规律的实时控制,利用飞轮的转动惯性来克服曲柄摇杆机构运动存在的死点问题,利用增速机构将转速增加到发电机的额定转速范围以内。本发明利用曲柄摇杆机构机械本身的运动特性实现能量转化,利用电机对水翼攻角进行主动控制。本发明具有结构简单、安装方便、噪声小、易于浅水应用等优点。
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