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轴对称循环载荷作用下非黏结柔性管力学特性研究
1
作者 马维林 尹延昊 +2 位作者 吕恩宇 孙大林 田浩宇 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第4期147-155,共9页
针对非黏结柔性管在轴对称循环载荷作用下的力学行为问题,本研究考虑结构大变形、多层层间接触及层间摩擦等非线性效应,基于ABAQUS有限元分析软件建立了8层结构的非黏结柔性管全尺寸模型,对比研究了轴向拉压循环载荷和双向扭转循环载荷... 针对非黏结柔性管在轴对称循环载荷作用下的力学行为问题,本研究考虑结构大变形、多层层间接触及层间摩擦等非线性效应,基于ABAQUS有限元分析软件建立了8层结构的非黏结柔性管全尺寸模型,对比研究了轴向拉压循环载荷和双向扭转循环载荷两种轴对称循环载荷作用下的柔性管结构变形特性,并分析了层间摩擦系数对两种轴对称循环载荷作用下柔性管力学特性的影响。研究结果表明,在这两种轴对称循环载荷作用下,柔性管的载荷-变形曲线均呈现滞回特性,其中抗拉铠装层钢带的塑性变形行为和层间摩擦系数均会对轴对称循环载荷-变形曲线的滞回特性产生较大影响。 展开更多
关键词 非黏结柔性管 轴对称循环载荷 滞回曲线 抗拉铠装层 层间摩擦系数
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搭载无刷电机推进器的ROV滑模控制研究
2
作者 王宝金 韩瑞 许明杰 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第4期167-172,177,共7页
随着对海洋资源的不断探索和开发,越来越多的水下机器人逐渐代替人类进行水下作业。ROV在水下易受到水流、波浪的影响,增加了操控困难性,减弱了系统稳定性。通过建立水下机器人ROV的运动控制模型,利用滑膜控制算法构建滑膜控制器,在MATL... 随着对海洋资源的不断探索和开发,越来越多的水下机器人逐渐代替人类进行水下作业。ROV在水下易受到水流、波浪的影响,增加了操控困难性,减弱了系统稳定性。通过建立水下机器人ROV的运动控制模型,利用滑膜控制算法构建滑膜控制器,在MATLAB/Simulink模块下,对ROV的定深和定艏任务进行仿真分析,获得运动曲线图。同时建立了模糊PID控制器并进行仿真分析,通过对比两种控制器的仿真运动曲线图,ROV定深和定艏运动中使用滑模控制器的控制效果明显优于模糊PID控制器,滑模控制不仅避免了超调现象,具有更强的抗干扰能力和响应速度,能够满足ROV定深与定艏的运动需求。 展开更多
关键词 ROV 滑膜控制 运动控制 仿真试验
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含应力松弛的柔性管端部密封性能数值模拟
3
作者 陈鲲鹏 罗宇 +3 位作者 张萌萌 杨奕 杜长江 付世晓 《海洋工程》 北大核心 2026年第1期151-162,共12页
在海洋油气开发项目中,运输油气的非黏结柔性管通过两端的端部配件与其他结构相连接。端部配件针对非黏结柔性管的各层有不同的固定结构,其中护套层需要与端部配件的主体结构、楔形密封环以及密封法兰相连以实现密封功能。在柔性管实际... 在海洋油气开发项目中,运输油气的非黏结柔性管通过两端的端部配件与其他结构相连接。端部配件针对非黏结柔性管的各层有不同的固定结构,其中护套层需要与端部配件的主体结构、楔形密封环以及密封法兰相连以实现密封功能。在柔性管实际工作的高温环境中,护套层材料会发生应力松弛现象,影响柔性管端部密封性能。首先进行高分子材料的拉伸试验和应力松弛试验,辨识相关的材料参数;然后利用非线性有限元软件建立柔性管端部密封系统的局部有限元模型,模拟密封系统中法兰环推动金属楔形环挤压护套层材料产生接触压力的全过程;最后讨论护套层的应力松弛及其时长、所承受轴向载荷对密封性能的影响。结果表明:护套层的应力松弛现象将会使得密封系统的接触压力下降34.5%~40.1%,且接触应力的下降在管道安装后的短时间内比较迅速,随着时间延长而逐渐变慢;护套层的轴向载荷对密封性能的影响不大。 展开更多
关键词 非黏结柔性管 端部配件 密封系统 应力松弛 数值模拟
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深海柔性软管接头处抗压铠装层滑移特性分析
4
作者 刘宇 陈严飞 +1 位作者 钟榕锋 张晔 《华中科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期142-147,155,共7页
受海洋环境中波浪流的作用,动态柔性软管接头部位的抗压铠装层钢带可能会在局部接触区因微动磨损而发生疲劳失效.对接头处抗压铠装层的接触应力进行了理论分析,构建了接头抗压铠装层的有限元模型.随后对影响接触区域应力的因子如初始位... 受海洋环境中波浪流的作用,动态柔性软管接头部位的抗压铠装层钢带可能会在局部接触区因微动磨损而发生疲劳失效.对接头处抗压铠装层的接触应力进行了理论分析,构建了接头抗压铠装层的有限元模型.随后对影响接触区域应力的因子如初始位移、摩擦系数及内压进行了详细的参数分析.研究结果表明:在一定的摩擦系数和内压条件下,初始位移对抗压铠装层的接触压力、正向应力及剪切应力的峰值具有显著的影响.在粗滑移状态下,增加内压能显著减小剪切应力.而在部分滑移状态下,内压的改变对各种应力都产生了显著的影响.值得注意的是,与部分滑移状态相比,粗滑移状态下的摩擦系数和内压对应力的作用方式存在差异,特别是对剪切应力的影响尤为突出. 展开更多
关键词 动态柔性软管 抗压铠装层 滑移特性 残余应力 结构特性
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海管管沟冲刷回淤与深挖段泥沙落淤数值模拟研究
5
作者 何杨 马坤明 +2 位作者 胡春红 李阳 岳春梅 《石油和化工设备》 2026年第1期31-35,共5页
基于MIKE 21软件构建二维水动力-泥沙耦合模型,系统探究了不同水流条件下海管管沟的冲刷回淤动态特征及深挖段冲喷施工后的泥沙沉积规律。研究采用非结构化网格对典型沟型进行精细化建模,耦合了泥沙输移方程与水流运动方程,揭示了12小... 基于MIKE 21软件构建二维水动力-泥沙耦合模型,系统探究了不同水流条件下海管管沟的冲刷回淤动态特征及深挖段冲喷施工后的泥沙沉积规律。研究采用非结构化网格对典型沟型进行精细化建模,耦合了泥沙输移方程与水流运动方程,揭示了12小时内管沟侵蚀与淤积的时空演变过程。结果表明:(1)已成管沟坡肩区域受高流速影响显著,最大冲刷深度达0.32m;(2)深挖段施工后,静水环境导致沟底严重淤积(最大1.0m),而水流作用可有效抑制泥沙沉积,当流速提升至0.7m/s时,淤积厚度最大减少70%。该研究为海底管道工程的安全设计、施工时序优化及长期维护提供了重要理论支撑。 展开更多
关键词 海管管沟 数值模拟 冲刷侵蚀 泥沙落淤 MIKE 21
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基于贝叶斯推断的海底管道腐蚀损伤动态评估
6
作者 李志 熊春宝 《工程力学》 北大核心 2026年第3期196-204,共9页
基于确定型或概率型腐蚀模型的管道腐蚀损伤评估往往需要大量数据样本,在役海底管道腐蚀检测难度大、费用高,导致评估过程面临数据少、分布模型选择难的问题。提出了一种小样本数据条件下海底管道腐蚀损伤动态评估方法,该方法综合了海... 基于确定型或概率型腐蚀模型的管道腐蚀损伤评估往往需要大量数据样本,在役海底管道腐蚀检测难度大、费用高,导致评估过程面临数据少、分布模型选择难的问题。提出了一种小样本数据条件下海底管道腐蚀损伤动态评估方法,该方法综合了海底管道腐蚀先验知识,通过贝叶斯推断方法融入新检测数据对腐蚀模型参数进行动态更新,实现对海底管道腐蚀损伤的动态评估。以胜利油田海底管道为例,获取管道不同服役年限下腐蚀损伤实测数据,采用腐蚀损伤概率模型对方法进行验证。结果表明:该文所提方法能够在有限数据条件下实现对腐蚀模型的持续修正与更新,随着融入样本量和参数更新迭代次数的增加,模型参数的离散程度逐渐降低,且模型参数的后验分布与实际情况的吻合程度随着输入样本量的增加不断提高,模型精度也随之提高;利用该方法可在兼顾检测成本及模型精度的情况下,规划出最优的检测样本量来进行管道的腐蚀损伤评估。 展开更多
关键词 海底管道 腐蚀损伤概率模型 贝叶斯推断 小样本条件 参数更新
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海底管道建设中风险评估技术的应用
7
作者 季文峰 《石油石化物资采购》 2026年第3期73-75,共3页
海底管道是海上油气开采与输送的关键工程,其施工受复杂地质环境、恶劣气象、多元施工工艺等因素影响,存在较高的安全事故与经济损失风险。风险评估是海洋管道建设全生命周期安全管控的核心方法,通过系统识别、量化分析项目建设各环节风... 海底管道是海上油气开采与输送的关键工程,其施工受复杂地质环境、恶劣气象、多元施工工艺等因素影响,存在较高的安全事故与经济损失风险。风险评估是海洋管道建设全生命周期安全管控的核心方法,通过系统识别、量化分析项目建设各环节风险,可为工程决策、方案优化与风险防控提供理论支撑。本文以某海底管道工程为研究对象,构建涵盖风险识别、分析、评价与应对的全过程风险评估方法,综合运用层次分析法(AHP)、模糊综合评判、蒙特卡罗仿真等技术,实现施工全过程风险的精准管控,取得了显著的实践效果。 展开更多
关键词 海底管道 管道建设 风险评估 评估技术
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我国海底电缆管道管理政策:历程、问题与展望
8
作者 黄潘阳 来向华 《海洋学研究》 北大核心 2026年第1期74-82,共9页
海底电缆管道在国家安全、社会经济发展与海洋生态环境保护中具有多重战略意义。本文系统回顾了海底电缆管道管理政策的发展历程,梳理了其在国际法框架与国内政策体系中的演进脉络,分析了当前我国海底电缆管道管理在行政审批、保护管理... 海底电缆管道在国家安全、社会经济发展与海洋生态环境保护中具有多重战略意义。本文系统回顾了海底电缆管道管理政策的发展历程,梳理了其在国际法框架与国内政策体系中的演进脉络,分析了当前我国海底电缆管道管理在行政审批、保护管理、空间管制与国家安全等方面存在的主要问题。研究认为,由于海洋开发活动日益频繁、管理政策相对滞后、国际地缘政治复杂多变等因素,海底电缆管道面临空间资源紧张、安全风险上升等挑战,提出从制度重构、系统保护、空间治理、安全保障四个维度优化管理政策,推动构建与时俱进、高效韧性的海底电缆管道治理体系,以保障国家海洋战略实施和可持续发展。 展开更多
关键词 海底电缆管道 管理政策 保护 空间管理 国家安全 空间资源 行政审批 国际光缆
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三维不平整海床条件下深海立管总体性能及管沟演化
9
作者 张橙 张浩东 +2 位作者 贾鲁生 刘毅 申志超 《中国海上油气》 北大核心 2026年第1期237-246,共10页
深水立管在三维不平整海床条件下的总体性能是其设计分析中的关键问题之一,触地段由于土体刚度弱化以及管沟发展的影响,极易引发应力集中而加剧疲劳损伤,是影响立管服役安全的核心敏感区。基于绝对节点坐标法提出了深海立管的多介质耦... 深水立管在三维不平整海床条件下的总体性能是其设计分析中的关键问题之一,触地段由于土体刚度弱化以及管沟发展的影响,极易引发应力集中而加剧疲劳损伤,是影响立管服役安全的核心敏感区。基于绝对节点坐标法提出了深海立管的多介质耦合建模方法,综合考虑三维海床地形、管沟变化与平台六自由度运动,并结合非线性管-土接触和波流荷载计算方法,系统模拟了立管触地段复杂的非线性动力响应并分析其疲劳特征,结果表明:该方法在复杂海床边界与强几何非线性条件下具有良好的稳定性和适应性;不平整海床和极端海况会显著放大触地点及悬跨段的弯矩、应力和疲劳损伤,且地形起伏越剧烈,响应差异越明显;管沟宽度与深度呈不规则变化特征,地形坡度与立管偏移叠加作用会使管沟宽度初期发展表现出非对称偏向。研究结果为复杂地形海域中深水立管的设计优化、管沟控制及寿命评估提供了参考。 展开更多
关键词 三维不平整海床 深水立管 触地段 多介质耦合 管沟演化 非线性接触 总体性能
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基于CFD的水下滑翔机水动力性能研究及优化设计
10
作者 张凯 《舰船科学技术》 北大核心 2026年第2期74-78,共5页
提高升阻比是实现水下滑翔机低功耗和远距离航行的重要手段之一。本文采用粘性流体理论,基于流体软件STAR-CCM+,数值模拟了典型水下滑翔机的升阻比变化。然后从压力和涡量分布规律2个角度对典型水下滑翔机模型进行研究,并对典型水下滑... 提高升阻比是实现水下滑翔机低功耗和远距离航行的重要手段之一。本文采用粘性流体理论,基于流体软件STAR-CCM+,数值模拟了典型水下滑翔机的升阻比变化。然后从压力和涡量分布规律2个角度对典型水下滑翔机模型进行研究,并对典型水下滑翔机模型进行了结构优化设计,做了数值模拟仿真验证。本文研究可以为后期水下滑翔机的结构改进及外形优化提供参考。 展开更多
关键词 粘性流体 水下滑翔机 升阻比 压力 结构优化
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面外均匀流中π形水下跨接管涡激振动响应特性试验研究
11
作者 林钰佳 张萌萌 +3 位作者 付世晓 邓鹏乾 白英利 许玉旺 《上海交通大学学报》 北大核心 2026年第3期387-398,共12页
水下跨接管作为水下生产设施的核心组成构件,易在海流作用下发生涡激振动(VIV)现象,导致结构疲劳损伤.目前国内外针对跨接管的涡激振动试验研究甚少,对其响应特征的认识仍为空白.为此,本文开展了面外均匀流中π形水下跨接管涡激振动机... 水下跨接管作为水下生产设施的核心组成构件,易在海流作用下发生涡激振动(VIV)现象,导致结构疲劳损伤.目前国内外针对跨接管的涡激振动试验研究甚少,对其响应特征的认识仍为空白.为此,本文开展了面外均匀流中π形水下跨接管涡激振动机理性试验,通过模态分析法、小波变换等数据处理方法对不同流速下的应变数据进行分析,得到结论如下:在面外均匀流中,π形跨接管顺流向(IL方向)与横流向(CF方向)主导频率呈现出与单根立管所不同的3倍、4倍频率比;π形跨接管IL和CF方向应变随流速的增加呈现出一个主导模态下类似一个倒二次函数的变化规律,且两个方向上的应变峰值均出现在同一流速下. 展开更多
关键词 π形水下跨接管 涡激振动 试验研究 应变
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超大直径HDPE管道海上安装安全控制技术研究
12
作者 张银牌 《中国高新科技》 2026年第3期142-144,共3页
为解决沙特吉赞海水冷却项目内径3230mm超大直径HDPE管道在复杂海况下的安装难题,文章开展了全流程安全控制技术研究。针对浮运失稳,建立GPS阵列监测的主动控制体系;针对深水沉放屈曲,采用“气囊助浮+牺牲绳分级限位+起重船辅助”工艺... 为解决沙特吉赞海水冷却项目内径3230mm超大直径HDPE管道在复杂海况下的安装难题,文章开展了全流程安全控制技术研究。针对浮运失稳,建立GPS阵列监测的主动控制体系;针对深水沉放屈曲,采用“气囊助浮+牺牲绳分级限位+起重船辅助”工艺锁定管体应力;针对对接风险,实施机械微动牵引与导向销辅助操作。该技术将浮运曲率控制在50倍管径内,沉放应力限制在许用值26%,实现了海上安装零事故。 展开更多
关键词 超大直径HDPE管道 海上安装 安全控制 牺牲绳 本质安全
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X舵自主水下航行器三维轨迹跟踪控制系统设计
13
作者 邓宇飞 《装备制造技术》 2026年第1期57-60,共4页
自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV)在深海探测等领域发挥关键作用,成为海洋资源勘探的重要工具。传统桨-舵联合操纵的AUV由于缺乏横倾控制力矩,因此假设横倾为零,将空间运动解耦为纵向和横向面运动,并分别设计制... 自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV)在深海探测等领域发挥关键作用,成为海洋资源勘探的重要工具。传统桨-舵联合操纵的AUV由于缺乏横倾控制力矩,因此假设横倾为零,将空间运动解耦为纵向和横向面运动,并分别设计制导律。这种设计导致由回复力被动维持的横倾稳定性不足引起抖振,且推进器诱导的3°~5°横倾偏离假设,影响跟踪精度。X舵AUV(简称XAUV)凭借四片差动舵叶的横倾驱动能力,为提高跟踪精度提供可能。AUV是高度复杂的动力学系统,存在包括建模误差等模型不确定性扰动,在控制器设计时不确定性扰动会对控制品质造成较大影响,难以满足实际工程需要。为充分利用XAUV横倾机动性并提升控制品质和鲁棒性,针对XAUV设计了三维制导律和自适应滑模姿态控制器。三维制导律中考虑横倾影响,将轨迹跟踪问题转化为纵荡速度和姿态跟踪问题。在高阶滑模姿态控制系统中,设计自适应律对模型不确定性扰动估计,采用新颖的Lyapunov函数导出有界控制律同时证明控制系统稳定性,仿真对比实验说明控制系统高精度和鲁棒性。 展开更多
关键词 XAUV 轨迹跟踪 制导律 姿态控制
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保护层破损时柔性立管螺旋铠装层压缩失效模式
14
作者 王华琳 吴尚华 +4 位作者 王刚 杨志勋 毛彦东 陆俣丞 卢海龙 《上海交通大学学报》 北大核心 2026年第1期133-141,共9页
为研究柔性立管压缩力学行为和保护层(加强带和外护套)受损对螺旋铠装层失效模式的影响,建立了非线性有限元模型.首先,分析了工程中常见破口形式,将其归类为4种较为规整的破口形式.通过未破口保护层的数值分析结果,说明螺旋铠装层受压... 为研究柔性立管压缩力学行为和保护层(加强带和外护套)受损对螺旋铠装层失效模式的影响,建立了非线性有限元模型.首先,分析了工程中常见破口形式,将其归类为4种较为规整的破口形式.通过未破口保护层的数值分析结果,说明螺旋铠装层受压的整体变形过程和变形特性.然后,通过对比保护层和螺旋铠装层的支反力时程曲线,进一步总结了受损保护层对螺旋铠装层失效不稳定性的影响.研究发现破口抵抗径向扩张能力与整体结构承压能力息息相关,同时破口形状对螺旋铠装层失效模式存在一定的诱导作用.外护套的波纹状失效模式或层内错动会瞬时强化螺旋铠装层,抑制其环向隆起失效.最后,定义了常见的螺旋铠装层的压缩失效模式,为海洋工程实践中的失效分析及应对策略提供有效的参考. 展开更多
关键词 柔性立管 螺旋铠装层 保护层 破口形式 压缩失效模式
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悬空海底电缆波致运动和疲劳寿命数值研究 被引量：1
15
作者 黄小卫 蔡晔 +5 位作者 郭强 蒋弘毅 郭远建 高洋洋 王臻魁 国振 《海洋工程》 北大核心 2025年第5期154-167,共14页
针对跨越琼州海峡某海底输电电缆的实测悬空段,基于海洋工程动力学分析软件OrcaFlex,构建了悬空海缆波致运动和疲劳特性数值计算模型,研究了悬空海缆的运动、疲劳及塑性屈服特性随波流条件和悬空长度的变化规律。结果表明,海缆的铅合金... 针对跨越琼州海峡某海底输电电缆的实测悬空段,基于海洋工程动力学分析软件OrcaFlex,构建了悬空海缆波致运动和疲劳特性数值计算模型,研究了悬空海缆的运动、疲劳及塑性屈服特性随波流条件和悬空长度的变化规律。结果表明,海缆的铅合金护套层最易疲劳,其疲劳性能决定了海缆的整体疲劳寿命。铅合金护套的疲劳寿命并不随悬空长度的增大而单调减小,而是在悬空长度5~10m附近出现最小值。在1年一遇波流叠加工况下,铅合金护套的最小疲劳寿命仅0.9a(引入安全系数10后)。通过多次现场扫测发现,实际环境中较易发生5~10m的悬跨,因此可以认为海缆的铅合金护套极易发生疲劳破坏。在50年一遇波流叠加工况下,铅合金护套的最小疲劳寿命仅1.1d(引入安全系数10后),接近极端台风浪过境一次的时间尺度,且铅合金护套在任意悬空长度下均会发生塑性屈服。研究成果为保障海缆的在位安全运行提供了重要理论支持。 展开更多
关键词 海底电缆 悬空 波致运动 疲劳寿命 塑性屈服
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基于Orcaflex的浅水大管径管道水面对接分析技术研究
16
作者 董树阳 叶宏平 +3 位作者 冷枝 刘斌 高庆有 郭晓明 《石油和化工设备》 2026年第4期51-55,34,共6页
海底管道作为海上油气开发的“生命线”,我国已建成总长度超5000公里的运输网络。随着布局加密及岛屿跨接需求增长,传统单船连续铺设模式受限,两端起始、中途水面对接成为关键方案,计算分析是保障安全与精度的核心。本文以南海某浅水大... 海底管道作为海上油气开发的“生命线”,我国已建成总长度超5000公里的运输网络。随着布局加密及岛屿跨接需求增长,传统单船连续铺设模式受限,两端起始、中途水面对接成为关键方案,计算分析是保障安全与精度的核心。本文以南海某浅水大管径单层管道工程为对象,依托Orcaflex软件,对水面对接施工的力学特性、运动响应等参数模拟剖析,探究计算方法与技术要点,为类似工程的设计优化和施工保障提供基于计算分析的实践经验与参考。 展开更多
关键词 水面对接 平管起吊 应变波动 分步下放 侧向偏转
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硫化温度对海缆软接头用XLPE恢复绝缘界面性能的影响研究
17
作者 江钰琳 贾春 +1 位作者 郭能峰 王霞 《绝缘材料》 北大核心 2026年第4期9-18,共10页
为探讨硫化温度对海缆软接头XLPE恢复绝缘界面性能的影响,本文制备不同硫化温度(160、180、200℃)下海缆软接头的XLPE单层试样和XLPE-XLPE复合绝缘界面模拟试样,并对XLPE单层试样进行电导率、空间电荷、凝胶含量和力学性能测试,对XLPE-X... 为探讨硫化温度对海缆软接头XLPE恢复绝缘界面性能的影响,本文制备不同硫化温度(160、180、200℃)下海缆软接头的XLPE单层试样和XLPE-XLPE复合绝缘界面模拟试样,并对XLPE单层试样进行电导率、空间电荷、凝胶含量和力学性能测试,对XLPE-XLPE复合界面试样进行空间电荷与力学性能测试。结果表明:随着硫化温度的升高,XLPE单层试样的交联度先升高后降低,力学性能不断增强,内部积聚空间电荷先减少后增加。当XLPE-XLPE复合界面试样二次硫化温度为180℃时,界面交联性能最优,在常温和温度梯度条件下,试样的界面积累的空间电荷量最低,力学性能最佳。当二次硫化温度高于180℃时,XLPE在较高的硫化温度下发生热氧老化,导致界面力学性能和绝缘性能下降。 展开更多
关键词 硫化温度 交联聚乙烯 软接头 绝缘界面
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海底电缆关键力学行为与状态监测技术研究综述
18
作者 李浩林 彭语嫣 +3 位作者 齐乾硕 张诗逸 王一帆 王臻魁 《船舶工程》 北大核心 2026年第1期I0026-I0051,共26页
[目的]为探究复杂海洋环境下海底电缆的力学机理、失效模式及状态监测方法,提升其长期运行的安全性与可靠性,[方法]从海底电缆多物理场耦合机理、疲劳寿命分析及分布式光纤监测技术等3个方面系统梳理了海底电缆的研究进展、主要方法、... [目的]为探究复杂海洋环境下海底电缆的力学机理、失效模式及状态监测方法,提升其长期运行的安全性与可靠性,[方法]从海底电缆多物理场耦合机理、疲劳寿命分析及分布式光纤监测技术等3个方面系统梳理了海底电缆的研究进展、主要方法、关键挑战与未来方向。[结果]结果表明:多物理场分析受到多层螺旋结构、材料非线性和多场耦合等因素制约,使理论建模和高效计算面临挑战;海底电缆的疲劳损伤呈现跨尺度、机理复杂的特征,现有以经验为主的寿命预测仍存在不确定性;分布式光纤监测对内部结构真实状态的反演能力有限,难以全面识别潜在失效模式。上述问题是限制海底电缆设计、寿命预测和状态监测精度的关键技术难点,未来需在高效耦合建模、疲劳计算优化与状态精准反演等方面取得突破。[结论]研究成果可为海底电缆的设计优化、状态评估与智能运维提供理论参考与技术支撑。 展开更多
关键词 海底电缆 多物理场耦合 疲劳寿命 分布式光纤监测
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基于海洋工程地质勘察需求的高精度装备技术研究与应用
19
作者 王世龙 《科技资讯》 2026年第2期139-141,共3页
随着深水与超深水工程建设的推进,海洋工程地质勘察对高精度装备提出更高要求。针对传统“钻—取—室试”模式在数据连续性和扰动控制方面的不足,本文构建了一种集升沉补偿、速率控制、低扰动取样与无人遥控潜水器(Remotely-Operated Ve... 随着深水与超深水工程建设的推进,海洋工程地质勘察对高精度装备提出更高要求。针对传统“钻—取—室试”模式在数据连续性和扰动控制方面的不足,本文构建了一种集升沉补偿、速率控制、低扰动取样与无人遥控潜水器(Remotely-Operated Vehicle,ROV)协同作业于一体的高精度海底勘察装备体系。设计升沉补偿与钻柱一体化控制系统,建立“平台—补偿—钻柱—探头—土体”耦合模型,揭示海况载荷与贯入速率波动对原位测试精度的影响机理。结果表明,阻尼比为0.15、贯入速率为20 mm/s可以有效提高测试稳定性与数据可靠性,为深水高精度勘察装备设计与自主化体系构建提供了理论依据和工程参考。 展开更多
关键词 海洋工程 地质勘察 高精度装备 升沉补偿 原位测试 低扰动取样 无人遥控潜水器
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考虑多时间尺度下负荷波动特性的海缆优化选型研究
20
作者 汪晶毅 黄寅茂 +3 位作者 林睿 陆莹 刘思祺 刘刚 《浙江电力》 2026年第2期117-125,共9页
鉴于风电场出力的时变特性导致海缆负荷波动,传统的基于最大出力的选型方法过于保守,难以充分利用海缆的传输能力。为此,提出一种新的海缆典型负荷取值方法,基于风电功率预测数据构建海缆波动负荷数据集,并运用最大包络线法和优化聚类... 鉴于风电场出力的时变特性导致海缆负荷波动,传统的基于最大出力的选型方法过于保守,难以充分利用海缆的传输能力。为此,提出一种新的海缆典型负荷取值方法,基于风电功率预测数据构建海缆波动负荷数据集,并运用最大包络线法和优化聚类法进行数据处理,得到更贴近实际波动特性的海缆典型日负荷曲线,进而结合负荷因子计算出用于选型的典型负荷值。对比分析不同选型方法下的经济效益,结果表明,新方法确定的海缆截面选型在保障线路可靠运行的同时,显著提高了海缆资源利用率,降低了海上风电场建设投资成本,可为海上风电场海缆的经济化选型提供理论支持和实践指导。 展开更多
关键词 交流海缆 波动负荷特性 截面选型 优化聚类法 负荷因子
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