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水声通信技术在水下工程中的应用探讨
1
作者 陈墨涵 《科学发展与研究》 2026年第2期85-87,共3页
随着水下工程在海洋资源开发与环境监测中的不断深入,水声通信技术作为关键的信息传递手段,正发挥着日益重要的作用。本文首先阐述了水声通信的基本原理及其独特优势,指出其适用于复杂水域环境下的远距离稳定数据传输。进一步分析了该... 随着水下工程在海洋资源开发与环境监测中的不断深入,水声通信技术作为关键的信息传递手段,正发挥着日益重要的作用。本文首先阐述了水声通信的基本原理及其独特优势,指出其适用于复杂水域环境下的远距离稳定数据传输。进一步分析了该技术在水下工程中的实际应用,包括水下机器人协同作业、潜水员安全保障、水下结构检测与维护等方面,并梳理了相关技术发展现状。讨论过程中,结合当前行业需求,揭示了水声通信在提升水下作业效率、增强工程安全性以及推动智能化海洋工程建设中的积极意义。最后,提出了推动水声通信技术与水下工程深度融合的建议,包括设备性能优化、信号处理算法升级及多技术协同发展等方向。研究表明,水声通信技术的创新应用不仅促进了水下工程领域的技术进步,也为未来海洋经济可持续发展提供了坚实的技术支撑。 展开更多
关键词 水声通信 水下工程 水下机器人 数据传输 海洋资源开发
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基于ROV故障统计的ROV设备可靠性分析
2
作者 徐玉宁 田亮 《石油和化工设备》 2026年第1期142-145,151,共5页
ROV(水下机器人)作为海洋工程尤其是深水工程项目的关键设备,其设备运转的稳定性直接关系到项目施工的效率和进度。但ROV在维护调试及水下施工中会出现各种各样的故障,影响ROV的功能使用和项目施工。本文通过对国内某ROV运营公司ROV设... ROV(水下机器人)作为海洋工程尤其是深水工程项目的关键设备,其设备运转的稳定性直接关系到项目施工的效率和进度。但ROV在维护调试及水下施工中会出现各种各样的故障,影响ROV的功能使用和项目施工。本文通过对国内某ROV运营公司ROV设备故障统计数据整理,对ROV设备故障进行分析,确定影响ROV功能完整性及ROV项目运营的关键点,同时形成稳定性分析报告及故障维修完整性管理措施提高ROV设备运营的可靠性。 展开更多
关键词 ROV 故障 设备可靠性 帕累托图
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山东某海上风电场浅层软黏土不排水剪切强度速率特性研究
3
作者 于建琪 宋玉鹏 +2 位作者 宋丙辉 孙惠凤 杜星 《海岸工程》 2026年第1期44-52,共9页
针对不同加载速率下海底软黏土强度响应各异的问题,利用高精度软固体流变仪,测试分析了山东某海上风电场区海底浅层软黏土在多种剪切速率下的不排水剪切强度特性。结果表明,剪切速率不影响海底软黏土不排水剪切应力-应变关系特征。在不... 针对不同加载速率下海底软黏土强度响应各异的问题,利用高精度软固体流变仪,测试分析了山东某海上风电场区海底浅层软黏土在多种剪切速率下的不排水剪切强度特性。结果表明,剪切速率不影响海底软黏土不排水剪切应力-应变关系特征。在不同剪切速率下,海底软黏土的初始不排水剪切强度均表现出应变软化破坏特征;而重塑不排水剪切强度表现出塑性破坏特征。海底软黏土峰值不排水剪切强度与剪切速率间存在正相关关系,残余不排水剪切强度则几乎不受剪切速率的影响,不同工况下的平均残余强度约为1700 Pa。海底软黏土灵敏度呈随剪切速率增加而缓慢增大的趋势。该研究结果可为海洋工程不同加载速率工况下合理选取海底软黏土强度参数提供参考依据。 展开更多
关键词 海底软黏土 剪切速率 不排水剪切强度
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海底碳封存环境风险的监测监管进展及对策分析
4
作者 杨正先 韩建波 +1 位作者 陈虹 杨文超 《环境监测管理与技术》 北大核心 2025年第3期16-20,共5页
系统分析了海底碳封存潜在的泄漏途径及其可能引发的海洋生态环境影响,并在回顾国际典型案例潜在风险问题及项目发展趋势的基础上,梳理了“岸碳入海”项目的环境监管需求。结合国内外海底碳封存环境风险监测监管进展,提出了开展海底碳... 系统分析了海底碳封存潜在的泄漏途径及其可能引发的海洋生态环境影响,并在回顾国际典型案例潜在风险问题及项目发展趋势的基础上,梳理了“岸碳入海”项目的环境监管需求。结合国内外海底碳封存环境风险监测监管进展,提出了开展海底碳封存环境风险监测监管的关键技术攻关、系统构建环境监管法规标准体系,以及通过示范项目加强国际交流合作等建议。 展开更多
关键词 海底碳封存 环境风险 碳捕集、利用与封存 监管 碳中和
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三气合采中天然气助排举升水合物浆液流动机理研究
5
作者 唐洋 徐嘉庆 +2 位作者 付强 张吴镝 王国荣 《海洋工程》 北大核心 2025年第2期141-154,共14页
海洋天然气水合物试采过程中存在水合物产量低,在射流破碎工况下沉沙严重、返出液极少甚至失返等问题。为提高水合物产量,充分利用开采设备的价值,基于天然气水合物、浅层气、天然气藏纵向立体开发思想,提出了一种三气合采分层调控工程... 海洋天然气水合物试采过程中存在水合物产量低,在射流破碎工况下沉沙严重、返出液极少甚至失返等问题。为提高水合物产量,充分利用开采设备的价值,基于天然气水合物、浅层气、天然气藏纵向立体开发思想,提出了一种三气合采分层调控工程实施方案。基于气液两相流理论,考虑水合物自分解行为以及固相颗粒有效运移条件,建立了天然气水合物固态流化不同开采阶段下天然气助排举升水合物浆液数学模型,并对气液流动机理相关数学模型进行求解和验证,最终得到了三气合采分层调控工艺中天然气助排举升水合物浆液工艺图版。在水平段钻进阶段,钻井液流量大于13 L/s时,不需要额外注入气相即可保证固相颗粒的有效运移,注入气体可加速固相颗粒的运移,根据钻井液的泵入量,气相注入量范围为0~67 L/s;水合物破碎回收阶段,破碎流量在49~55 L/s内,不需要额外注入气相即可保证固相颗粒的有效运移,在水合物破碎流量范围内,气相注入量范围为0~129 L/s。该研究为提高水合物开采产量,加快实现水合物早期商业化开采,推进中国“双碳”战略目标的实现提供了参考和帮助。 展开更多
关键词 三气合采 天然气水合物 气液两相流 水合物浆液 注气量
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基于蚯蚓仿生海底横向勘测仪器研发与试验研究
6
作者 寇海磊 陈玉静 +2 位作者 王永康 陆佳清 安兆暾 《海洋工程》 北大核心 2025年第4期1-10,共10页
传统岩土性质调查为点式竖向勘察,不适用于海底采矿过程中面积广、土层浅的海底勘察技术需求。受蚯蚓蠕动行进方式的启发,研发了一种搭载静力触探探头的仿生蚯蚓横向勘测仪器。该仪器总长度1.56 m,主体外径75.0 mm,总质量17.0 kg,主要... 传统岩土性质调查为点式竖向勘察,不适用于海底采矿过程中面积广、土层浅的海底勘察技术需求。受蚯蚓蠕动行进方式的启发,研发了一种搭载静力触探探头的仿生蚯蚓横向勘测仪器。该仪器总长度1.56 m,主体外径75.0 mm,总质量17.0 kg,主要由勘测装置、仿生驱动装置、数据采集装置三部分组成。勘测装置主要由静力触探探头构成,可测量行进过程中探头锥尖阻力与超孔隙水压力;仿生驱动装置可以驱动仪器在土壤中横向行进;数据采集装置可实时记录、储存行进过程中测得的数据。通过室内水槽试验,对该仪器在海洋黏土中横向行进的可行性进行了验证。结果表明,当土体不排水抗剪强度Su为0.60、1.25、1.75 kPa时,该仪器可在土中正常行进,仪器横向行进1.0 m所需时间分别为40、60、110 min。当土体不排水抗剪强度Su由0.60 kPa增大到1.25、1.75 kPa时,该仪器测得的锥尖阻力分别增大至Su为0.60 kPa时的2.25倍和3.97倍,相应的超孔隙水压力增大至1.27倍和2.00倍。 展开更多
关键词 海底采矿 仿生蚯蚓 横向勘测仪器 静力触探探头
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新能源一体化助力基地低碳化转型升级的路径探索
7
作者 马世杰 袁坤德 李华平 《中文科技期刊数据库(引文版)自然科学》 2026年第2期112-115,共4页
本文以某石油企业基地的绿色低碳改造为例,展开相关路径探索性研究。运用文献研究与案例分析等方法,剖析该模式构建的必要性。详细探讨新能源一体化系统在基地的具体应用方案,涵盖光伏发电系统、太阳能异聚态冷热水循环系统以及中水循... 本文以某石油企业基地的绿色低碳改造为例,展开相关路径探索性研究。运用文献研究与案例分析等方法,剖析该模式构建的必要性。详细探讨新能源一体化系统在基地的具体应用方案,涵盖光伏发电系统、太阳能异聚态冷热水循环系统以及中水循环利用系统。研究成果显示,此低碳化改造优势显著,能提升能源利用效率、实现环境友好并增强企业竞争力,然而也存在前期投资大、技术运维复杂等缺点。经全面分析,该路径在技术、经济与操作层面均具可行性。新能源一体化系统在石油企业生产科研保障基地低碳化改造中扮演关键角色,对推动石油企业可持续发展、践行社会责任具有重要意义,为行业绿色转型提供参考借鉴。 展开更多
关键词 石油企业生产科研保障基地 低碳化改造 新能源一体化系统 光伏发电 太阳能异聚态冷热水循环 中水循环利用
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海上光伏平台吊装与浮托安装技术对比研究
8
作者 杨超 《船舶物资与市场》 2026年第1期121-126,共6页
为解决四桩式基础大型钢桁架海上光伏平台因尺寸大、支撑结构对位精度要求高导致的安装难题,本文研究吊装法与浮托法2种主流安装技术。这2种方法核心差异在于装备体系:吊装法以300 t全回转非自航式起重船与八点式平衡吊梁为核心,通过优... 为解决四桩式基础大型钢桁架海上光伏平台因尺寸大、支撑结构对位精度要求高导致的安装难题,本文研究吊装法与浮托法2种主流安装技术。这2种方法核心差异在于装备体系:吊装法以300 t全回转非自航式起重船与八点式平衡吊梁为核心,通过优化8个对称吊点布置及控制回转半径、起重量、起升高度等关键参数实现安装;浮托法依托带定制化升降装置的浮托运输船,结合“锚机-GPS”协同定位系统实现安装。以HG14海上光伏项目为依托开展实证研究,2种方法工效与经济性对比表明:吊装法采用“起重船-运输船”协同模式,日均安装效率显著更高,适配大规模集群施工;浮托法单台安装成本更具优势,吊点补装难度低,适配小批量场景。 展开更多
关键词 海上光伏平台 吊装法 浮托法
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前视声呐图像小目标智能感知与跟踪算法 被引量：1
9
作者 贾昊明 于晓阳 周天 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第1期129-137,共9页
针对传统深度学习模型对小目标感知能力有限的难题,本研究首先提出基于注意力机制的YOLOv5_cs检测模型,在此基础上通过声呐图像公开数据集开展模型预训练,利用迁移学习来增强网络对目标的特征提取能力。联合DeepSORT应用于多目标跟踪任... 针对传统深度学习模型对小目标感知能力有限的难题,本研究首先提出基于注意力机制的YOLOv5_cs检测模型,在此基础上通过声呐图像公开数据集开展模型预训练,利用迁移学习来增强网络对目标的特征提取能力。联合DeepSORT应用于多目标跟踪任务中,通过对真实水池实验中采集的多目标跟踪数据集的测试结果分析表明:本研究提出的算法相比于传统YOLOv5联合DeepSORT算法,多项评价指标得到提升,其中多目标跟踪准确度指标提升了4.85%,多目标跟踪精度指标提升了0.95%,身份识别精度得分指标提升了2.66%。同时提出的算法较好地解决了目标形态发生变化条件下目标检测效果不佳导致的错跟、漏跟等问题,具有较高实际应用潜力。 展开更多
关键词 前视声呐图像 多目标跟踪 深度学习 注意力机制模块 空间转深度 非跨步卷积 迁移学习 YOLOv5_cs
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海底数据中心用SOFC热管理方法研究 被引量：1
10
作者 蒋鹏 陈鑫 +3 位作者 周海峰 陈星汝 郑东强 黄金满 《电源学报》 北大核心 2025年第7期171-180,共10页
热管理是保证海底数据中心正常运作的一项重要技术。针对海底数据中心特殊的工作环境,将固体氧化物燃料电池SOFC(solid oxide fuel cell)作为海底数据中心的应急电源,改进了以海水为唯一冷却液的SOFC热管理系统模型。然后建立了SOFC总... 热管理是保证海底数据中心正常运作的一项重要技术。针对海底数据中心特殊的工作环境,将固体氧化物燃料电池SOFC(solid oxide fuel cell)作为海底数据中心的应急电源,改进了以海水为唯一冷却液的SOFC热管理系统模型。然后建立了SOFC总散热量模型和动态热模型,采用遗传算法优化用于SOFC的模糊控制策略,并基于MATLAB对非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ)和其他算法的实施效果进行对比。最后在仿真实验中对不同电压下电堆温度分布和平均电流密度进行分析,实验结果验证了所提的改进热管理方法能够有效提高海底数据中心SOFC系统的散热效率,保证其安全运行,有利于提高海底数据中心运行的稳定性。 展开更多
关键词 海底数据中心 固体氧化物燃料电池 模糊-遗传算法 水冷散热
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水下采油树FCM连接器承载能力计算分析 被引量：1
11
作者 刘孔忠 刘统亮 +4 位作者 常户星 魏行超 张晨 汪洋 冯定 《船海工程》 北大核心 2025年第4期155-160,共6页
基于水下采油树FCM连接器功能原理和ISO相关标准,结合南海某深水油气田实际工况,对该连接器进行有限元建模和仿真计算,得到生产工况下温度和应力分布云图和极限承载能力大小。分析结果表明,高温主要集中在生产通道内壁,且沿内壁往外侧... 基于水下采油树FCM连接器功能原理和ISO相关标准,结合南海某深水油气田实际工况,对该连接器进行有限元建模和仿真计算,得到生产工况下温度和应力分布云图和极限承载能力大小。分析结果表明,高温主要集中在生产通道内壁,且沿内壁往外侧温度呈梯状递减,最大接触应力出现在密封圈和连接器的接触区域;各极限工况下得到该连接器的弯矩、轴向和剪切承载能力大小满足弹塑性失效准则,安全强度足够;水压测试工况小于连接器最大承压能力,满足安全使用要求。上述分析结果可为水下采油树同类型连接器设计和现场应用提供理论基础和技术参考。 展开更多
关键词 水下采油树 流量控制模块 高温高压 连接器 承载能力
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全海深定压触发式序列保压采水系统设计与试验研究
12
作者 王豪 周建玲 +2 位作者 张浩 林渊 陈家旺 《海洋工程》 北大核心 2025年第1期200-206,共7页
针对深海特定层位海水样品的采集需求,研制了全海深压力触发式保压采水系统。系统设计工作压力为120MPa,包括采样模块、压力补偿模块、定压触发主控模块、供电单元等。系统还具备保压转移接口,以便后续在高压环境下对保压微生物样品开... 针对深海特定层位海水样品的采集需求,研制了全海深压力触发式保压采水系统。系统设计工作压力为120MPa,包括采样模块、压力补偿模块、定压触发主控模块、供电单元等。系统还具备保压转移接口,以便后续在高压环境下对保压微生物样品开展研究。首先对所研制的电动采样机构的密封特性进行了建模与分析,在此基础上进行了采样驱动器的选型,使得其最大可产生超过160 MPa的密封接触压力。根据样品回收过程中的压力变化特性,对活塞式补偿器进行了设计,以提高样品的保压率。在120MPa高压环境下对保压采样系统进行了测试,样品保压率均在85%以上,能够实现定深采水功能。 展开更多
关键词 全海深 压力触发 精准保压 压力补偿 水体采样
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基于分布式光纤传感的脐带缆温度监测系统的应用
13
作者 黄朝俊 张修占 +3 位作者 于紧昌 沈慈来 周杰 袁振钦 《船海工程》 北大核心 2025年第6期1-5,共5页
针对深水脐带缆在使用过程中,其热性能受到环境与操作条件的显著影响问题,提出一种面向深水脐带缆布放回收及水下作业过程的缆芯温度实时监测与数据处理方法。该方法基于分布式光纤传感技术,在脐带缆中预先集成光纤,实现对缆芯内部沿程... 针对深水脐带缆在使用过程中,其热性能受到环境与操作条件的显著影响问题,提出一种面向深水脐带缆布放回收及水下作业过程的缆芯温度实时监测与数据处理方法。该方法基于分布式光纤传感技术,在脐带缆中预先集成光纤,实现对缆芯内部沿程温度的实时、连续采集;并结合模式识别与小波去噪等算法,有效提升温度数据处理的精度与可靠性,从而实现对局部高温点的识别。通过对长度为7100 m的脐带缆在5600 m水深条件下的海试验证,结果表明,该方法能够在复杂海洋环境中显著提高温度监测的精度和可靠性,为深水脐带缆的安全运行提供有力保障。 展开更多
关键词 脐带缆 温度监测 分布式光纤温度传感器 模式识别 小波去噪 海试
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基于时空域恒虚警处理的舰船尾流检测技术
14
作者 王泽欣 郝程鹏 +2 位作者 刘瑾妍 吴敏 刘佳 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第8期1593-1600,共8页
针对舰船尾流检测中存在的水下环境复杂、探测目标形态未知等问题,本文提出一种基于时空域恒虚警处理的尾流检测算法。利用在多波束声呐输出的多帧二维声呐图像,结合舰船尾流气泡的空间连续和缓慢时变的特点,通过时空联合恒虚警检测算... 针对舰船尾流检测中存在的水下环境复杂、探测目标形态未知等问题,本文提出一种基于时空域恒虚警处理的尾流检测算法。利用在多波束声呐输出的多帧二维声呐图像,结合舰船尾流气泡的空间连续和缓慢时变的特点,通过时空联合恒虚警检测算法检测舰船尾流;利用背景杂波强度上随机的特点,设计交并检测,融合多帧检测结果以抑制虚警概率。外场试验表明:所提出的时空联合恒虚警检测算法相较于现有恒虚警检测算法,可以在更低的虚警概率下,有效提高舰船尾流的检测概率。本文结论可以为舰船尾流检测提供一种思路。 展开更多
关键词 舰船尾流 多波束声呐 声呐图像 声学模型 几何特性 目标检测 恒虚警检测 二维恒虚警检测
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深海作业用非金属铠装脐带缆设计及性能验证
15
作者 张修占 沈慈来 +3 位作者 黄朝俊 周杰 余泽坤 袁振钦 《船海工程》 北大核心 2025年第6期17-21,27,共6页
针对传统金属铠装脐带缆在超深水环境中因重量过大而导致作业能力受限的问题,研发一种以芳纶纤维为核心铠装增强材料的非金属铠装脐带缆。该新型脐带缆通过材料创新与结构优化,具备超长连续生产能力和高强度性能,在满足470 kN安全工作... 针对传统金属铠装脐带缆在超深水环境中因重量过大而导致作业能力受限的问题,研发一种以芳纶纤维为核心铠装增强材料的非金属铠装脐带缆。该新型脐带缆通过材料创新与结构优化,具备超长连续生产能力和高强度性能,在满足470 kN安全工作载荷的前提下,实现了1400 kN的最小破断力,并显著降低了整体自重。在动态性能方面,其优异的耐反复收放疲劳特性能够满足长期海上作业需求;在传输性能方面,工作电压达6.6 kV,传输功率可达500 kW,可为水下设备提供高效电力与信号支持。针对6000 m超深水环境下的高压、低温及强腐蚀等严苛条件,系统分析脐带缆的设计要求,完成缆芯结构布局、耐海水材料选型及关键功能单元的设计与制造。通过室内综合性能测试及深水海试,结果表明,该脐带缆在可靠性与适用性方面均能满足超深水工程需求。 展开更多
关键词 非金属铠装 脐带缆 超深水 大功率 高强度 耐疲劳 海试
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海洋钢管桩基础轴向承载力计算新方法的适用性研究
16
作者 江宇 刘润 +2 位作者 梁超 王小合 张清涛 《海洋工程》 北大核心 2025年第4期146-158,共13页
钢管桩是海洋工程中最为常见的基础形式,桩基轴向承载力的准确计算是海洋工程设计的重要环节。随着海洋钢管桩直径和桩长的不断增大以及海洋工程原位测试技术的进步,近年来提出了众多海洋桩基轴向承载力计算的新方法,但这些方法的适用... 钢管桩是海洋工程中最为常见的基础形式,桩基轴向承载力的准确计算是海洋工程设计的重要环节。随着海洋钢管桩直径和桩长的不断增大以及海洋工程原位测试技术的进步,近年来提出了众多海洋桩基轴向承载力计算的新方法,但这些方法的适用性有待深入研究。对比分析了国内外计算海洋桩基础轴向承载力的土体强度参数法和基于静力触探(CPT)或孔压静力触探(CPTU)的经验方法,总结了各种方法计算时所需的土体参数、经验公式及适用范围,并结合江苏海上风电场钢管桩高应变动测结果和孔压静力触探原位测试数据,对比分析了国内外各种桩基轴向承载力方法计算结果的差异,推荐采用新西兰规范、《码头结构设计规范》、Price法或Tumany法对中国海域钢管桩基础进行承载力评估。 展开更多
关键词 钢管桩 轴向承载力 海上风电 桩基础 土体强度
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基于压力补偿平衡的深海宽频电磁脉冲声源实验研究 被引量：1
17
作者 江彪 郑江龙 +3 位作者 黄晓鑫 李志锋 李林伟 黄逸凡 《集成技术》 2025年第3期134-144,共11页
电磁脉冲声源(boomer)是海洋地震勘探常用的爆炸声源,其深海应用需要解决空化抑制问题。本文提出了基于压力补偿平衡的深海boomer声源技术方法,研制了最高工作压力为20.0 MPa的boomer换能器,并在高压消声舱内进行测试。通过不同能量和... 电磁脉冲声源(boomer)是海洋地震勘探常用的爆炸声源,其深海应用需要解决空化抑制问题。本文提出了基于压力补偿平衡的深海boomer声源技术方法,研制了最高工作压力为20.0 MPa的boomer换能器,并在高压消声舱内进行测试。通过不同能量和不同压力等级下的实测数据分析可知,使用初始压力0.5 MPa的气囊补偿boomer换能器的内部压力可以有效平衡其内外压差,解决空化抑制问题,实现宽频脉冲声波的激发,而且波形重复性很好,最小相关系数为0.986。随着工作压力从0.5 MPa提至20.0 MPa,脉冲声波特性的主要变化是振幅衰减(204.6 dB衰减至194.2 dB)和宽度压缩(182μs压缩至88μs),以及主频(以2.3 kHz为中心)略向高频迁移。同时,在高压消声舱升压和降压过程中,通过水听器输出数据的比较可知波形重复性较好,且压力越高,波形一致性越好,说明基于压力补偿平衡的boomer换能器在高压环境下性能更稳定。 展开更多
关键词 深海声源 脉冲声源 电磁脉冲 BOOMER
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砂土中新型拖曳锚的小比尺模型试验
18
作者 李达 李书兆 +4 位作者 宋勇浩 何木 易丛 李辉 王栋 《海洋工程》 北大核心 2025年第6期50-58,共9页
近年出现的新型拖曳锚的拉重比和抗拉承载力远高于传统拖曳锚,已初步用作深远海浮式风机的锚泊基础。公开发表的新型拖曳锚现场和模型试验数据非常有限,实际安装过程中锚运动轨迹的影响因素尚未明确。研制小比尺模型试验系统,开展中密... 近年出现的新型拖曳锚的拉重比和抗拉承载力远高于传统拖曳锚,已初步用作深远海浮式风机的锚泊基础。公开发表的新型拖曳锚现场和模型试验数据非常有限,实际安装过程中锚运动轨迹的影响因素尚未明确。研制小比尺模型试验系统,开展中密石英砂中Rex锚的模型试验,验证拖锚速度、砂样含水状态等试验条件的影响,量化锚柄-锚爪夹角、泥面处拉力角度和锚初始侧倾等关键因素对锚贯入深度和抗拉力的影响程度。试验结果表明:砂土中锚柄-锚爪夹角为32°左右时,锚的抗拉力能得到较好发挥;泥面处拉力角度增大至8°时,锚的入土深度减小,但抗拉力变化不大;锚初始侧倾不超过20°时,锚体在拖动过程中自发调整姿态,使得侧倾逐渐减小到不超过6°,从而对最大抗拉力影响不大。改进的简化预测方法与试验结果能够相互验证。 展开更多
关键词 砂土 拖曳锚 抗拉力 运动轨迹 模型试验
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考虑率相关特性的深海软土锚板承载力数值分析
19
作者 蒋明镜 黄佳佳 +1 位作者 刘阿森 姜朋明 《海洋工程》 北大核心 2025年第4期59-75,共17页
随着近海资源的开采和消耗,深海逐渐成为未来资源开发利用的战略要地。锚板承载力的研究对于深海平台设计及其稳定性具有重要意义。基于中国南海北部陆坡区深海软土相关试验数据,采用适用于深海软土的弹黏塑性本构模型,建立有限元数值模... 随着近海资源的开采和消耗,深海逐渐成为未来资源开发利用的战略要地。锚板承载力的研究对于深海平台设计及其稳定性具有重要意义。基于中国南海北部陆坡区深海软土相关试验数据,采用适用于深海软土的弹黏塑性本构模型,建立有限元数值模型,研究了考虑率相关特性的深海软土锚板承载力。将数值模拟结果与理论解进行对比,分析了在深海软土中锚板不同埋深率、上拔速率与锚土接触情况对其承载力的影响,并对锚板周围土体位移、应力和黏塑性应变进行了分析。结果表明:1)锚板上拔极限承载力随着埋深率线性增加,随上拔速率增大而增大;锚土接触情况对深埋锚板的承载力影响较大,对浅埋锚板影响较小。2)当锚板埋深率较小时,锚板周围土体位移场受影响区域比较集中;当埋深率较大时,土体位移场受影响区域更大。3)锚板周围土体应力集中的区域主要在锚板端部上方,且埋深率越大,端部土体的应力越大。4)锚板埋深率较小时,土体黏塑性应变主要集中在锚板端部;埋深率较大时,土体黏塑性应变主要集中在锚板上方三角区域内。 展开更多
关键词 深海软土 锚板承载力 埋深率 锚板上拔速率 率相关性
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模块化可拼搭组合的水下机器人设计与实现
20
作者 王宇航 周元龙 +8 位作者 俞宙 毛祎萌 彭时林 于海滨 丁彤茜 杨洺惠泽 叶卓远 常家祥 王屿劼 《海洋学报》 北大核心 2025年第8期82-91,共10页
为使水下机器人(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)可以迅速适应不同应用场景,设计了一种模块化可拼搭组合的无人水下航行器。UUV采用长方体模块作为基本组成部件,通过无线电能与数据传输实现了模块间非电气接触式互联,避免了传统水密... 为使水下机器人(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)可以迅速适应不同应用场景,设计了一种模块化可拼搭组合的无人水下航行器。UUV采用长方体模块作为基本组成部件,通过无线电能与数据传输实现了模块间非电气接触式互联,避免了传统水密接插件的使用。模块设计为主控、拓展两种类型,可根据任务需求进行自由组合,并通过特殊的滑块与卡扣结构实现模块间快速装配与稳固连接。通过模块拼搭试验验证了模块间的拼搭拓展能力,通过水下试验验证了模块间通信和无线电能传输的可行性。无线电能传输测试显示,模块在水下环境中可稳定输出电压,满足设备运行需求。原理样机水下运行测试验证了整体方案的可行性。模块化可拼搭设计为UUV在各种应用场景中的灵活部署与功能扩展提供了广泛的可能性。 展开更多
关键词 模块化 无线供电 无线通信 水下机器人 拼搭组合
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