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水下滑翔机内波观测方法

海洋科学进展 2018年第2期36卷 171-179页

作者：刘曙光熊学军张宏伟宗正天津大学机械工程学院天津300072 天津大学机构理论和装备设计教育部重点实验室天津300072 国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061 青岛海洋科学与技术国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

在把握水下滑翔机功能特点和内波运动特征的基础上,提出水下滑翔机中性悬停、随体原位观测内波的方法。首先需要对水下滑翔机加装加速度计和深度计,用于记录并辅助控制其运动过程;其次,控制水下滑翔机下潜至目标区域的跃层梯度最大处水... 详细信息

在把握水下滑翔机功能特点和内波运动特征的基础上,提出水下滑翔机中性悬停、随体原位观测内波的方法。首先需要对水下滑翔机加装加速度计和深度计,用于记录并辅助控制其运动过程;其次,控制水下滑翔机下潜至目标区域的跃层梯度最大处水层,通过中性体浮力控制和姿态调节系统实现水平悬停,做到最大化无滑脱随流运动;然后,水下滑翔机在遭遇内波后跟随内波一起运动并进行同步观测;最后,分析观测数据,并基于相应特征选定内波物理模型,建立内波的三维运动学结构模型。该方法是内波直接观测技术的有益探索,对深入发挥水下滑翔机观测效能、把握内波运动学结构和动力学支撑有重要作用。

关键词：水下滑翔机内波中性悬停原位观测运动学结构

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新型表层漂流浮标体设计分析

海洋工程 2017年第6期35卷 125-133页

作者：王鹏胡筱敏熊学军国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061 厦门大学福建厦门361005 青岛海洋科学与技术国家实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266061

表层漂流浮标在应用于海洋调查研究时,浮标体外形对浮标通讯稳定性及数据回收等会产生一系列影响,也直接制约浮标使用寿命。为此,考虑减少风阻和水阻,减小浮标体对水帆运动的影响,提出了一种新型的适用于近远海海洋观测的表层漂流浮标... 详细信息

表层漂流浮标在应用于海洋调查研究时,浮标体外形对浮标通讯稳定性及数据回收等会产生一系列影响,也直接制约浮标使用寿命。为此,考虑减少风阻和水阻,减小浮标体对水帆运动的影响,提出了一种新型的适用于近远海海洋观测的表层漂流浮标体葫芦形外形设计方案。结合流体力学理论分析,运用Solid Works软件分别对葫芦形浮标体和常用的圆柱形浮标体建模,并利用Workbench软件CFX流体分析模块开展了流体分析和比较,结果表明葫芦形浮标体所受压力更均匀,其水下部分压力值较圆柱浮标体减小约28%,证明葫芦形外形浮标体更具可靠性。

关键词：表层漂流浮标浮标体葫芦形流体分析海流

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DH36钢水下摩擦叠焊接头组织性能分析

焊接学报 2017年第8期38卷 19-22页

作者：张迅达邓彩艳王东坡王志江曹军宋国祥黄江中天津大学天津市现代连接技术重点实验室天津300350 海洋石油工程股份有限公司天津300451

采用天津大学自主研制的摩擦叠焊设备进行了DH36钢水下摩擦叠焊试验,对摩擦叠焊接头进行了显微组织观察和硬度测试,对比分析了不同焊接压力和不同焊接环境(水下和空气)下接头不同位置的拉伸性能.结果表明,水下摩擦叠焊接头不同部位显微... 详细信息

采用天津大学自主研制的摩擦叠焊设备进行了DH36钢水下摩擦叠焊试验,对摩擦叠焊接头进行了显微组织观察和硬度测试,对比分析了不同焊接压力和不同焊接环境(水下和空气)下接头不同位置的拉伸性能.结果表明,水下摩擦叠焊接头不同部位显微组织与硬度均存在较大差异,焊缝区组织以板条马氏体和条状及粒状贝氏体为主,硬度最高值为489.3 HV10,焊缝上部区域硬度值略高于下部,中间单元焊缝(后焊)硬度值整体上高于两侧单元焊缝(先焊);焊接压力增加能一定程度改善接头连接质量;空气中焊接的试件平均抗拉强度高于水中焊接接头.

关键词：微观组织拉伸性能水下摩擦叠焊 DH36钢

基于声发射的高铁齿轮箱金属材料疲劳损伤分析

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铁道科学与工程学报 2023年第2期20卷 423-431页

作者：艾轶博耿梦影吕涛张卫冬北京科技大学国家材料服役安全科学中心北京100083 南方海洋科学与工程广东实验室(珠海) 广东珠海519080

声发射作为一种现代无损检测技术,广泛应用于金属材料或设备的实时状态监测,对金属材料或设备的服役安全评价具有重要意义。作为高铁的重要组成部分,齿轮箱体的服役情况直接影响列车的安全性。针对高速列车齿轮箱的故障诊断与安全预警问... 详细信息

声发射作为一种现代无损检测技术,广泛应用于金属材料或设备的实时状态监测,对金属材料或设备的服役安全评价具有重要意义。作为高铁的重要组成部分,齿轮箱体的服役情况直接影响列车的安全性。针对高速列车齿轮箱的故障诊断与安全预警问题,传统的方法对齿轮箱零部件的早期失效不敏感,故障准确定位困难。因此,提出一种基于声发射技术对齿轮箱金属材料服役状态实时监测的方法。搭建带声发射检测功能的箱体材料疲劳试验系统,通过疲劳试验数据计算得到安全阶段与预警阶段的临界时间,对齿轮箱体材料疲劳实验过程中直至完全断裂时刻的声发射信号进行采集与分析,提取出能量与振铃计数的比值作为反映材料当前退化状态的主要特征量。分别采用支持向量机(SVM)和加权支持向量机(WSVM)构建分类器,并利用粒子群优化算法(PSO)进行参数寻优,对齿轮箱箱体材料疲劳裂纹扩展的各阶段进行损伤分类。实验结果表明,在齿轮箱箱体金属材料失效数据匮乏的情况下,SVM的分类结果严重偏向于安全阶段,而WSVM很好地兼顾了安全阶段与预警阶段的识别分类,对材料当前所处损伤状态分类的平均准确率超过90%,可以对金属材料的失效做出预警,为今后的在线监测奠定基础。

关键词：声发射疲劳损伤支撑向量机模式识别安全预警

SDPSO平台储油系统油水界面监测方法研究

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中国造船 2019年第4期60卷 73-82页

作者：韩盼盼刘东喜陈科尤云祥王晋上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200030 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200030 北京高泰深海技术有限公司北京102209 上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306

油水界面监测是保证储卸油顺利进行,油水置换工艺安全可靠的关键。针对一种新型的深水立柱式Spar钻井生产储卸油平台(spar drilling production storage offloading,简称SDPSO)的特点,在综述储油舱液面监测方法及1:40模型试验液面监测... 详细信息

油水界面监测是保证储卸油顺利进行,油水置换工艺安全可靠的关键。针对一种新型的深水立柱式Spar钻井生产储卸油平台(spar drilling production storage offloading,简称SDPSO)的特点,在综述储油舱液面监测方法及1:40模型试验液面监测方法基础上,对其进行油水界面监测方案研究。使用连续监测与高位/低位警报位置监测相结合的方式是适宜的,考虑到实际应用时的系统安全,对连续监测及高位/低位报警监测须至少设置两种独立的监测方式:连续监测采用流量计及压差法监测,高位/低位警报位置监测采用射线法、电容式方法、振棒物位开关监测。另外考虑到监测系统的可靠性,对每种检测装置需设置备用的监测回路。

关键词： SDPSO平台界面监测水下储油舱油水置换连续监测高位/低位警报位置监测

带锈涂装水性植酸富锌涂层的制备及其耐蚀性能

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中国表面工程 2022年第6期35卷 183-196页

作者：金义杰詹胜鹏贾丹章武林杨田马利欣段海涛武汉材料保护研究所特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室武汉430030

带锈涂装涂料在海洋船舶和电力设备领域有着迫切应用需求,而溶剂型带锈涂料难满足绿色环保的要求,水性带锈耐蚀涂料的开发迫在眉睫。通过片状锌粉和植酸的协同作用成功研制一种应用于带锈钢基材表面的环保型水性植酸富锌涂层,采用附着... 详细信息

带锈涂装涂料在海洋船舶和电力设备领域有着迫切应用需求,而溶剂型带锈涂料难满足绿色环保的要求,水性带锈耐蚀涂料的开发迫在眉睫。通过片状锌粉和植酸的协同作用成功研制一种应用于带锈钢基材表面的环保型水性植酸富锌涂层,采用附着力拉开法、中性盐雾试验、电化学测试检测附着力与耐蚀性能,利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对腐蚀后涂层表面锈层进行分析,并讨论涂层的防锈转锈机理。结果显示:环氧乳液和固化剂配比为4:1,片状锌粉含量为40%,以植酸为转锈剂时,该涂层对带锈钢基材表现出突出的附着力(11.8MPa)及优异的耐蚀性能。该涂层优势在于:片状锌粉致密堆积延长了腐蚀粒子入侵通道,为基材提供物理屏蔽效果;片状锌粉和钢基材形成若干微电池区,为基材提供牺牲阳极的阴极保护作用;植酸与铁锈形成稳固的植酸铁螯合物,转化锈层进一步保护基材。

关键词：水性涂料带锈涂装片状锌粉植酸转锈剂

海洋油气中压大功率水下设备远距离变频驱动关键技术及实验验证研究

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海洋油气中压大功率水下设备远距离变频驱动关键技术及实验验证研...

第七届全国石油和化工电气技术大会

作者：郭宏郭江艳王善芬王双成李鑫穆思叶吕晶剑中海油研究总院责任有限公司青岛海洋工程水下设备检测有限公司

随着我国深海油气田开采战略的逐步深化、水下生产技术的不断发展和应用推广,水下供电系统将成为制约我国水下生产技术开拓创新的重要因素。开展远距离变频供电系统核心问题分析仿真和远距离变频驱动实验平台搭建,依托实验平台开展电机... 详细信息

随着我国深海油气田开采战略的逐步深化、水下生产技术的不断发展和应用推广,水下供电系统将成为制约我国水下生产技术开拓创新的重要因素。开展远距离变频供电系统核心问题分析仿真和远距离变频驱动实验平台搭建,依托实验平台开展电机启动、电潜泵特性模拟、负载突变等试验,验证了远距离变频驱动实验平台的试验验证能力,表明系统可以有效模拟实际工程的应用工况、运行状态,能够对水下供电系统的研究提供全面的技术支撑。

关键词：水下供电远距离供电供电测试

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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基于动态聚类的单声脉冲多波束测深数据滤波

热带海洋学报 2013年第5期32卷 73-78页

作者：陈小龙庞永杰李晔中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对相干型多波束测深数据的特点,提出了一种基于动态聚类的单声脉冲多波束测深数据实时滤波算法。利用地形的连续性特性,将测深数据的异常值检测问题转化为真实地形的聚类问题,通过不断地聚类提取真实的地形数据,对异常值进行剔除。在... 详细信息

针对相干型多波束测深数据的特点,提出了一种基于动态聚类的单声脉冲多波束测深数据实时滤波算法。利用地形的连续性特性,将测深数据的异常值检测问题转化为真实地形的聚类问题,通过不断地聚类提取真实的地形数据,对异常值进行剔除。在聚类过程中,由于数据量很大,对聚类集合进行划分后采用动态聚类的方式,同时引入地形趋势变化调节因子,选定地形特征域,对聚类的方向进行判断,最后利用改进后的k均值法进行聚类目标输出。对GeoSwath多波束测深系统的真实海上试验数据的处理结果表明,该算法对地形特征具有较强的适应能力,且实现简单,可用于多波束的在线滤波以及测深数据的后处理。

关键词：多波束动态聚类特征域 k均值法

MEMS矢量水听器用于潜标系统的可行性（英文）

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强激光与粒子束 2016年第6期28卷 13-17页

作者：韩建军张国军张文栋郭静刘源中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051

提出将MEMS矢量水听器应用于潜标系统,并进行了大量实验验证其可行性。MEMS矢量水听器是一种新型水下声学传感器,它具有体积小、成本低、一致性高和高灵敏度等优点。将水听器应用于潜标系统,可以大幅降低阵列孔径,进而有效地监测海洋声... 详细信息

提出将MEMS矢量水听器应用于潜标系统,并进行了大量实验验证其可行性。MEMS矢量水听器是一种新型水下声学传感器,它具有体积小、成本低、一致性高和高灵敏度等优点。将水听器应用于潜标系统,可以大幅降低阵列孔径,进而有效地监测海洋声场的矢量信息。矢量水听器矢量通道的指向性与频率无关,在低频和甚低频同样可以获得良好的空间增益,应用在低频和甚低频领域中,可以有效地解决声纳设备体积庞大的问题。经过对系统样机进行多次室内驻波桶调试和外场湖试与海试,结果表明,该系统能有效检测海底20~1000Hz范围内的声场矢量信号,水听器此时的灵敏度可达-176dB,且具有良好的“8”字型指向性。实验结果证明了MEMS矢量水听器应用在潜标系统中进行海洋声场矢量信息探测的可行性,为MEMS矢量水听器在水下目标探测领域的研究提供了良好的试验平台,并为其工程化应用奠定了基础。

关键词： MEMS 水听器潜标数据采集