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应用于深海钻机的光电复合缆动力特性研究

矿业研究与开发 2015年第9期35卷 100-103页

作者：侯井宝高宇清吴鸿云王明和辛桂阳长沙矿山研究院有限责任公司湖南长沙410012 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

为了分析出深海钻机光电复合缆缆的动力特性,从而给光电复合缆的姿态研究和收放缆控制提供可靠依据,将光电复合缆离散成有限个集中质量点,对每个集中质量点进行受力分析,应用牛顿运动定律建立数学模型。利用MATLAB程序计算出了各个集中... 详细信息

为了分析出深海钻机光电复合缆缆的动力特性,从而给光电复合缆的姿态研究和收放缆控制提供可靠依据,将光电复合缆离散成有限个集中质量点,对每个集中质量点进行受力分析,应用牛顿运动定律建立数学模型。利用MATLAB程序计算出了各个集中质量点处的拉力值。得到了不同深度和不同定位半径下缆绳上张力的分布情况。结果表明:利用集中质量法分析出应力分布,可以为光电复合缆的姿态研究和收放缆控制提供可靠依据。

关键词：深海钻机光电复合缆集中质量法 MATLAB 大洋一号

基于GK聚类的深海钻机电池系统故障诊断研究

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矿业研究与开发 2021年第9期41卷 150-153页

作者：陈蓓江敏李江明徐辉祖长沙矿山研究院有限责任公司湖南长沙410012

深海钻机作为深海科学考察的重要装备,保障钻机可靠运行是保证顺利完成科学考察任务的前提。为了保证深海钻机电池系统连续稳定地向深海钻机测控系统供电,提出了一种基于GK聚类的深海钻机电池系统故障诊断方法。利用该方法对电池系统测... 详细信息

深海钻机作为深海科学考察的重要装备,保障钻机可靠运行是保证顺利完成科学考察任务的前提。为了保证深海钻机电池系统连续稳定地向深海钻机测控系统供电,提出了一种基于GK聚类的深海钻机电池系统故障诊断方法。利用该方法对电池系统测试数据进行研究分析,通过数据试验得出,利用GK聚类进行故障诊断的准确率为94.4%。研究结果表明,提出的GK聚类故障诊断方法对深海电池系统有较好的故障诊断效果。

关键词：故障诊断深海钻机 GK聚类电池系统

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基于便携操控箱的深海钻机测控系统研制

基于便携操控箱的深海钻机测控系统研制

作者：裘志强杭州电子科技大学

学位级别：硕士

深海岩芯取样钻机可在几千米深的海底定点钻取表层岩芯,是进行深海底矿产资源勘探、深海底地质调查等不可缺少的重要取样装备。随着海洋事业的发展,科考任务对钻机的功能和操作都提出了更高的要求,研制一套更高效且易于使用的钻机测控... 详细信息

深海岩芯取样钻机可在几千米深的海底定点钻取表层岩芯,是进行深海底矿产资源勘探、深海底地质调查等不可缺少的重要取样装备。随着海洋事业的发展,科考任务对钻机的功能和操作都提出了更高的要求,研制一套更高效且易于使用的钻机测控系统具有重要意义。深海钻机是由一条脐带缆联系水上操控平台和水下采集执行单元的取样钻探设备。传统的深海装备测控系统水上部分通常是由一台工业控制计算机、光电转换器、网络交换机、视频解码器和显示器等众多设备组成,各个设备之间的电源线,串口线,视频线,网口线等等数量繁多,导致设备拆装不易并且容易出错。另外,传统的甲板操控方式是使用鼠标和少量键盘按键来控制界面功能,而今,面对日益复杂的界面,对于不懂内部工作原理的操作人员需要很多时间去熟悉使用上位机软件的使用,并且这种操作方式也不够方便。为了解决这些存在的问题,本文设计并实现了一套便携型甲板操控箱,首先将鼠标键盘输入方式改为符合人体工程学的推杆、手柄、按键等的操作方式,并制成操作面板,其次将各甲板单元集成到操控箱内部,最后定制了抗震抗压的操控箱,形成了具有易安装性,高可靠性的甲板操控设备。同时,为了全面提升钻机的工作能力,设计了自适应钻进等自动化方案和更加完善的电气监测方案。本文结构分为钻机测控系统发展研究,系统总体方案设计、系统硬件实现、系统软件实现和系统调试与应用五大部分。首先,研究了相关技术的应用,以及将要面对的应用环境与现实需要,确定了系统各个模块的设计方案;然后具体的介绍了方案中各个硬件电路的实现;然后再介绍了系统软件实现细节,其中包含两大部分:包括基于STM32微处理器的嵌入式软件,用于完成下位机信号采集和执行功能;基于Visual Studio 2015开发的上位机软件完成人机交互界面设计,系统控制和数据记录等功能。最后介绍了系统的调试及海上实际应用。本文研制的深海岩芯取样钻机测控系统,在经过实验室调试和车间联调后,与钻机本体一同随船参加我国大洋49航次,在西北印度洋完成相关钻探任务,成功获取岩芯样品。航次成功应用结果表明,钻机测控系统达到设计要求,通过实践检验。

关键词：深海钻机便携操控箱测控系统 STM32 VS2015

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深海钻机保真舱保压控制装置创新设计

制造业自动化 2019年第3期41卷 77-82,96页

作者：明传舰陈领郭鑫华夏四川大学制造科学与工程学院成都610000

海底钻机在深海获取样品后,需要保真舱保压控制装置在原位环境对样品进行保压密封,利用发明问题解决理论(TRIZ)设计优化了一种在功能和结构方面更加实用可靠的深海钻机保真舱保压控制装置,通过利用TRIZ理想解确定保压控制装置整体设计... 详细信息

海底钻机在深海获取样品后,需要保真舱保压控制装置在原位环境对样品进行保压密封,利用发明问题解决理论(TRIZ)设计优化了一种在功能和结构方面更加实用可靠的深海钻机保真舱保压控制装置,通过利用TRIZ理想解确定保压控制装置整体设计优化方向,对比分析目前应用最广泛的球阀和翻板阀两种保真舱保压控制装置所存在的优缺点,选取趋于理想解的子系统进行功能结构整合优化,通过分析整合设计问题,综合利用TRIZ物场分析模型的标准解、冲突解决理论的发明原理和四大分离原理进行求解,采用特殊形式的密封接触面提高密封性能,消除杂质对密封的影响;增加翻板阀的对接开启自动触发机构,完善了其功能,并简化了整体结构。得出了一种结构简单和功能更加完善的整体设计方案,增大了有用功能并减小了有害因素的影响,提高了其理想度。

关键词：深海钻机 TRIZ 球阀翻板阀保压控制

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海浪扰动下深海钻机收放机构动力学仿真分析

机电信息 2019年第14期 45-46页

作者：曾钦严灿吴启舟毕仁贵吉首大学物理与机电工程学院湖南湘西416000

以深海钻机收放机构为分析对象,建立了深海钻机收放机构在海浪扰动下的动力学模型,并对四级海浪扰动下不同波高、不同周期条件下的收放机构进行了仿真分析。结果表明,海浪扰动的波高越高、周期越短,收放机构液压缸和铰接点受到的冲击越... 详细信息

以深海钻机收放机构为分析对象,建立了深海钻机收放机构在海浪扰动下的动力学模型,并对四级海浪扰动下不同波高、不同周期条件下的收放机构进行了仿真分析。结果表明,海浪扰动的波高越高、周期越短,收放机构液压缸和铰接点受到的冲击越大,冲击次数也越多,并由此得出了最强海浪扰动条件下收放机构液压缸和铰接点的最大受力位置和受力值。

关键词：深海钻机收放机构动力学模型仿真分析

基于Workbench的深海钻机收放机构有限元分析

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农机使用与维修 2019年第8期 44-47页

作者：曾钦严灿毕仁贵吉首大学物理与机电工程学院

以深海钻机收放机构为研究对象,建立收放机构Solid Works模型并简化,利用Workbench对收放机构进行有限元分析。通过对收放机构整体结构以及收放液压缸、支撑底座及各铰接点的连接销轴等关键零部件在最大工作载荷工况下的应力应变云图进... 详细信息

以深海钻机收放机构为研究对象,建立收放机构Solid Works模型并简化,利用Workbench对收放机构进行有限元分析。通过对收放机构整体结构以及收放液压缸、支撑底座及各铰接点的连接销轴等关键零部件在最大工作载荷工况下的应力应变云图进行分析,验证了各零件强度、刚度符合实际使用需求,为深海钻机收放机构的设计提供了理论基础。

关键词：深海钻机收放机构有限元分析应力应变

“海牛Ⅱ号”刷新世界深海钻机钻探纪录 002

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湖南日报

作者：余蓉蒋睿唐亚慧李凌蕴

湖南日报·新湖南客户端4月8日讯（记者余蓉蒋睿通讯员唐亚慧李凌蕴）北京时间4月7日23时左右，由湖南科技大学领衔研发的我国首台“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统，在南海超2000米深水成功下钻231米，一举刷新世界深海海... 详细信息

湖南日报·新湖南客户端4月8日讯（记者余蓉蒋睿通讯员唐亚慧李凌蕴）北京时间4月7日23时左右，由湖南科技大学领衔研发的我国首台“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统，在南海超2000米深水成功下钻231米，一举刷新世界深海海底钻机钻探深度，可有效满足我国海底天然?

关键词：深海海底海底钻探深海钻机钻探深度

来源： cnki报纸评论

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深海海底钻机着底动力学建模与分析

海洋工程装备与技术 2019年第3期6卷 560-565页

作者：邓斌刘德顺金永平郭勇湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室湘潭411201 湖南科技大学先进矿山装备教育部工程研究中心湘潭411201

深海海底钻机是开展深海海底地质科学、矿产资源勘探与工程地质勘察的利器。首先,以深海海底钻机硬着底为研究对象,建立海底底质力学模型及深海海底钻机着底动力学模型;然后,以我国“海牛号”海底钻机为基础,运用MATLAB计算分析深海海... 详细信息

深海海底钻机是开展深海海底地质科学、矿产资源勘探与工程地质勘察的利器。首先,以深海海底钻机硬着底为研究对象,建立海底底质力学模型及深海海底钻机着底动力学模型;然后,以我国“海牛号”海底钻机为基础,运用MATLAB计算分析深海海底钻机着底过程中侵入深度和作用力的变化规律,继而分析探讨出钻机重量、跌落高度、底质刚度、底质阻尼对钻机侵入深度和作用力的影响。分析结果表明:钻机侵入深度和作用力随着钻机自身重量、着底过程的跌落高度的增加而近似成正比增加;钻机侵入深度和作用力随着海底底质阻尼增加而呈线性减小;钻机侵入深度随着底质刚度的增加先迅速减小后趋于稳定并接近于0,钻机受到的作用力随着底质刚度增加先快速增加后基本呈线性增加。

关键词：深海钻机钻机着底 MATLAB 动力学分析

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他们如此卓越 016

他们如此卓越