拖缆
- 基于AQWA的水下大尺度拖缆空间形位仿真分析
为更好地发挥水下拖缆的作用，需匹配声场参数，实时动态调整其空间形位，控制其入水深度、倾斜角和张力等关键因素。空间形位主要受航速、缆长和拖缆平均密度的影响，在使用拖缆过程中，因其密度的不可改变性，通常通过调整航速和缆长获得预期的深度。拖缆因长度较大，应用的环境复杂，在水中的流固耦合非线性度较高，需预先掌握其水动力学性能，以便提高海上作业效率。若通过实际的平台测试拖缆的水动力学参数，不仅周期长，而且费用高。通过对拖缆进行仿真分析预先了解其水下拖曳的空间形位，提
船舶与海洋工程 2023年2期2023-05-17
- 近水面拖曳浮标测试系统运动特性研究
于集中质量法，将拖缆首段的张力影响计入水下航行器的运动方程，分析了拖缆对航行器操纵性能的影响。沈建森等[4]建立了水下航行器的动力学模型并设计了舵控制器控制其在水下的深度，仿真结果与航行器实际的运动规律相吻合。金良安等[5]将一级拖曳系统视为一个整体，将拖缆力作为中间量实现拖船、拖体和拖缆三者的耦合，分析了拖缆和拖体对拖船操纵性能造成的影响。拖曳母船在海洋风浪等因素的干扰下会产生无规则运动从而影响整个拖曳系统，王海波等[6]设计一种波浪补偿装置，保持了拖曳
舰船科学技术 2023年4期2023-03-25
- 海上三维拖缆导航定位数据处理系统设计及实现
京100028)拖缆地震数据采集是海上油气地震勘探的主要采集方式,由勘探船拖拽枪阵与电缆沿设计测线行驶,并控制枪阵激发地震波进行放炮,拖缆上的检波器阵列接收并记录由海底反射回来的地震波信号,经过地震数据处理即可反演海底地下的地质构造,从而达到油气勘探的目的[1-2]。拖缆定位在海上地震数据处理中起到至关重要的作用,其检波器阵列的位置精度直接影响地震数据的成像精度与可靠性[3]。为了确定检波器阵列在放炮时刻的位置信息,通常会在勘探船及其拖拽的载体上安装各种定
石油物探 2023年1期2023-02-09
- 煤矿井下采煤机自动拖缆装置的应用研究
置电缆夹，然后由拖缆系统拖动电缆运行，以减少采煤机在运动过程中电缆所受的伤害。但由于现有的拖缆控制系统控制逻辑差，电缆夹和采煤机配合位置也不存在联动逻辑锁，因此缺乏在不同方向和负荷上的配合，当采煤机换向或者调整时经常出现电缆夹的多重叠加现象，导致电缆折损严重，故障率高，给井下综采作业带来严重的影响[1]。本文提出了一种新的煤矿井下采煤机自动拖缆控制系统，其能够自动调整采煤机运行时的牵引速度，保证电缆夹实现跟机自动调整，在整个过程中始终处于两层叠加状态，保证
机械管理开发 2022年11期2023-01-26
- 应用曲线积分的地震勘探多缆定位算法
0 引言海上地震拖缆勘探是由勘探船拖拽枪阵与电缆沿测线航行，通过枪阵震源激发模拟地震波，并由拖缆上安装的检波器阵列接收海底反射的地震波信号以获得海底的构造地质信息，从而达到油气勘探的目的[1-4]。现阶段海上地震拖缆勘探一般采用多缆作业模式以提高施工效率。拖缆定位是海上地震勘探作业的关键步骤之一，其精度将直接影响地震数据的成像精度与可靠性[5-6]。拖缆具有非刚体特性，一般长达数千米。水下环境复杂多变，如何对拖缆建立合理的数学模型并利用特定的算法对模型进行
石油地球物理勘探 2022年6期2022-12-09
- 拖缆与OBN资料联合成像域最小二乘逆时偏移成像
60610 引言拖缆地震是海洋油气勘探的主要技术(Rickett，2003；刘学建和刘伊克，2016；叶月明等，2019；张瑞等，2020)，具有施工效率高、采集成本低和覆盖次数高等优点.在地质结构较为简单的地区，仅使用拖缆地震资料就可以获得高质量的偏移成像剖面(韩复兴等，2015；张力起等，2019；段心标等，2020).然而，在存在高陡构造、古潜山等深部地质构造复杂的区域，地震波场复杂，因拖缆的长度有限，难以记录深部地层的反射波信号，使得深部地层的偏移
地球物理学报 2022年10期2022-10-04
- 煤矿采煤机拖缆装置优化及应用
46000）引言拖缆装置是采煤机重要配套装置，拖缆装置安装在刮板输送机拖缆槽内与采煤机供电电缆连接，采煤机割煤移动时通过拖缆装置带动电缆随机移动，所以拖缆装置的结构性能直接影响着采煤机稳定运行；但是当前煤矿采煤机拖缆装置在实际应用时存在很多缺点，如拖缆时电缆夹板易出现偏移、损坏，从而很容易破坏采煤机电缆，不仅影响着采煤机正常采煤，而且增加了设备维修费用[1-6]。对此，余吾煤矿通过技术研究，决定对N1206工作面采煤机原拖缆装置进行优化改进，改进后的拖缆装
机械管理开发 2022年9期2022-09-23
- 拖曳电缆屏蔽层半绝缘导线打火故障诊断与机理研究*
使用的是钢丝铠装拖缆，且由于收放需要，无法在缆上安装导流装置。随着海洋产业的发展，水下设备功能越来越多，规模越来越大，对海洋拖缆的要求越来越高。其中大承载力、大负荷的拖缆使用越来越普遍，随之由拖缆引发的故障也越来越突出。1 故障现象及诊断本文探讨的典型钢丝铠装拖缆应用于某石油勘测项目，使用拖缆低速拖曳大型勘探声源设备，声源设备需要大功率发射，传输高压电。拖曳设备通过收放拖缆长度实现一定范围的变深度。该石油勘探设备质量约15 t，铠装拖缆最外层为双层钢丝承受
机电工程技术 2022年7期2022-08-26
- 不同倾角导流拖缆水动力性能数值模拟与试验研究
测设备之间常采用拖缆实现机械连接与电气连接，拖缆截面有圆型[1-2]和各种流线型[3-4]。当拖缆长度恒定时，在拖缆上装流线型导流套，可以减小拖曳系统运动时的阻力，消除拖缆的抖动，增加拖体下潜的深度，衰减母船传递给拖体的干扰等[5]。因此，导流拖缆水动力性能的好坏直接影响拖曳系统的综合性能以及设备的探测环境。拖曳系统在工作时，由于流体的密度和黏性使系统受到阻力，其包括拖体阻力和拖缆阻力，而通过理论分析和实验证明可以得出：拖曳系统阻力中拖缆阻力占据绝大部分[
机电工程技术 2022年6期2022-07-28
- 电磁无损检测技术在铠装拖缆强度检测中的应用研究
，而拖曳系统中的拖缆对于拖曳安全有着至关重要的作用。随着声呐拖曳体的体积重量不断增加，为了提高拖缆的强度并减小拖缆拖曳时的流体阻力，往往采用钢丝铠装拖缆进行大型声呐拖曳体的拖曳。随着钢丝铠装拖缆的长时间使用，其磨损、疲劳和腐蚀等原因会导致拖缆的强度下降，在拖缆强度下降到一定程度时容易导致拖缆断裂造成拖曳事故。为了保证拖曳声呐的正常使用，需要通过定期的检查和维护保证拖曳声呐的可靠性，但在定期维护过程中，对钢丝铠装拖缆的检查和测定往往是一个难题。传统的钢丝铠装
声学与电子工程 2022年2期2022-07-21
- 水下拖曳浮标系统要素匹配性分析
段之一, 浮标、拖缆和拖带平台三要素之间的相互匹配对系统的使用至关重要。基于Ablow和Schechter提出的经典拖缆动力学分析方法, 以某水下拖曳浮标系统为研究对象, 研究分析了拖曳速度、拖带深度、浮标俯仰角等因素变化对拖缆位形和张力的影响; 以满足拖带安全性和最小化拖带负荷为目标, 建立了一种浮标、拖缆与拖带平台三要素匹配分析方法, 分析了不同工况下的最优匹配规律, 并提出了绞车及浮标相应的控制期望目标。研究结果表明: 存在浮标最优俯仰角, 使水下拖
水下无人系统学报 2022年2期2022-05-12
- 救生筏与救助艇在波浪中的拖曳动力学分析
性绳，未考虑波对拖缆的作用力，模型相对简单。本文研究艇和筏在恶劣海况下的拖曳性能，波长是艇筏尺寸的5 倍以上，波浪为斯托克斯二阶波，利用Morison 方程计算波浪对艇和筏的力[5-7]，采用集中质量法对拖拽绳索建模[8-9]，救生筏、救助艇以及绳索的质量点构成多体系统。由于物体的尺寸相对于波长都很小，因此波的反射和散射可忽略不计，假设艇和筏垂直于波面的运动很小，可以忽略不计。最终，利用Kane 方法对救助艇、救生筏以及绳索建立多体动力学模型[10-12]
船舶力学 2022年3期2022-03-24
- 综采工作面采煤机智能化拖缆系统的设计及模拟试验研究
体设计一套智能化拖缆系统。1 采煤机拖缆装置结构及现状分析采煤机主要由牵引部、截割部、拖缆装置、行走部以及电控系统等组成。采煤机与液压支架、刮板输送机相互配合完成综采工作面关键截割煤、落煤、运煤以及支护等任务。一般的，采煤机拖缆装置的结构如图1 所示。图1 采煤机拖缆装置组成示意图在实际生产中采煤机拖缆装置承担着供电电缆和冷却水管的连接任务，其主要包括有拖缆架、连接架以及电缆夹板等。其中，电缆夹板中装有供电电缆和冷却水管，采煤机拖拽拖缆架完成对供电电缆和冷
机械管理开发 2021年12期2022-01-27
- 高速大深度拖曳系统设计与试验
一般由收放装置、拖缆和拖体组成，其中：拖体通常作为水下电子设备和传感设备的载体，在拖曳过程中，其深度是关键的控制参数；拖缆作为连接拖体与收放装置的传输介质，在航速和长度一定的情况下，其张力对拖体深度有着重要的影响。为使整个拖曳系统具有良好的水动力性能，需对拖体和拖缆的结构参数进行设计，对拖曳系统的张力进行分析和预估，以满足高速拖曳下的大深度应用要求。国内外学者已对拖曳系统进行一定的研究，例如：王志博[2]在功能、结构强度、抗腐蚀和测试性设计等方面对水下附体
船舶与海洋工程 2021年6期2022-01-27
- 采煤机自动化拖缆控制系统的优化
新的采煤机自动化拖缆控制系统。1 拖缆控制系统结构结合采煤机和拖缆装置的运动关系，本文提出了一种新的采煤机拖缆智能控制系统，其整体布局结构如图1所示[1]。图1 拖缆控制系统结构示意图由图1可知，该拖缆控制系统的核心为PLC控制装置，在系统内设置了2组异步电机，其中一个设置在链传动系统减速器之前，主要作用是为链传动系统的运转提供驱动力。在电机1和链传动系统间设置了一个减速器，用于在系统内传递转矩并进行转速匹配。另一个电机则主要是作为采煤机运行的动力源，驱动
机械管理开发 2021年9期2021-10-15
- 拖缆引绳的设计改进
干舷高，船员系解拖缆难度大，存在较大的安全隐患。2018年6月7日，某港一艘大型船舶在靠泊完毕解拖缆时，船员手掌被夹在拖缆琵琶头与缆桩之间致使手指粉碎性骨折。大型船舶在有流港离泊时，也时常会因流急、船舶干舷高、拖船无法安全快捷解离而发生险情。许多专家[2-5]从船舶操纵的角度对系解拖缆作业安全进行探讨，但目前为止还没有从实际应用的角度对拖缆引绳进行设计改进相关的研究。为有效解决系解缆过程中存在的安全隐患，本文对拖缆引绳进行改进设计。一、常规拖缆引绳及系解缆
世界海运 2021年9期2021-10-08
- 综采工作面采煤机自动拖缆系统研发及应用
业研发了多种自动拖缆装置，波兰Famur公司研发了一套链传动系统的拖缆装置，链条拖动拖缆小车拖拽采煤机电缆自动跟随采煤机运行。尹朝阳[6]研发了一种采用无极绳原理的拖缆系统，采煤机掉头时，采煤机处的管缆和拖缆绳(链)拖拽更加顺畅。徐向东[7]研发的拖缆系统不仅建立了采煤机电缆拖拽的数学模型，而且也对设备的选型进行了比较详细的描述。杨立[8]研发的拖缆实验台采用速度控制和转矩控制实现拖缆小车与采煤机运行相匹配，模拟了井下拖缆运行的工况。上述研究工作促进了采煤
煤炭工程 2021年8期2021-08-17
- 三用工作船拖带钻井平台系解缆作业
与三用工作船的主拖缆的连接与解除过程，俗称拖航系解缆作业。本文以三用工作船海洋石油675拖带南海八号进厂修理为例，介绍拖航系解缆作业过程，供同行参考。1.基本介绍1.1 海洋石油675船相关资料（见表1）表1 海洋石油675船性能参数1.2 “南海八号”钻井平台主要相关资料“南海八号”平台总长82米，宽61米，拖航压载吃水7.62米到9.45米；进航道吃水视平台实际情况而定，就目前而言最小吃水可到8.3米；龙须缆破断系数5，安全负荷120吨，过桥缆长度13
珠江水运 2021年8期2021-05-24
- SL-500 型采煤机拖缆机构的优化
拖动电缆。现有的拖缆保护装置由于结构设计原因，在运行过程中存在着夹板偏移量大、转接困难、拖缆机构使用寿命低、缠线等问题。本文针对马道头煤业井下采煤机拖缆装置在使用过程中暴露出的问题进行了优化设计，根据在马道头煤业井下的实际应用表明，优化后的拖缆装置具有结构稳定性好、灵活性高的优点，目前已经在马道头煤业井下多个采煤机上进行了应用，显著提升了拖缆装置的工作稳定性和使用寿命。1 拖缆装置结构及问题马道头煤业SL-500 型采煤机的拖缆装置主要由夹板、回转机构、定
山东煤炭科技 2021年3期2021-04-12
- 无极绳在采煤机拖缆中的应用
层条件下的采煤机拖缆很难顺畅，薄煤层综采的采煤机拖缆也存在问题。通过分析研究，设计了一种无极绳原理的辅助拖缆装置，并经反复改进逐渐完善了该装置，取得了较好的效果。1 大倾角煤层工作面采煤机拖缆存在的主要问题大倾角煤层工作面采煤机拖缆存在的主要问题是，采煤机下行时电缆夹大多会自动下滑，但在工作面煤层倾角不均匀和煤矸卡阻时又不能自动下滑[3]。大倾角煤层工作面采煤机拖缆正常状态如图1所示，电缆夹最多叠两层。而当采煤机下行中遇电缆夹不能自动下滑时，采煤机继续下行
煤矿机电 2020年5期2020-11-02
- 水下拖曳航行器水动力和拖缆姿态仿真分析
曳系统的总拉力、拖缆长度和航行器位置等的参数变化。研究结果表明：随着船舶航速的变化，拖曳系统各项参数变化的差别很大;在200 m深度时，6 kn航速相比4 kn航速的总拉力增加73%，而所需的拖缆长度仅增加1%。该数学模型可对不同航速下的水下拖曳系统的总拉力和拖缆姿态等做出预测，为拖曳系统设计提供技术支撑。关键词：水下拖曳系统;拖缆;水下姿态;仿真分析;航速中图分类号：P715.5 文献标志码：A 文章编号：1005-9857（2020）0
海洋开发与管理 2020年2期2020-09-10
- 某拖缆长度测量结构改进方法研究
飞机、航空绞车、拖缆和靶体组成的拖曳系统总称[1]，其中靶体上安装反射体、辐射源、脱靶量指示器、无线电高度表等设备，通过拖缆连接飞机并尾随飞机飞行，它自身无动力，其速度和高度主要由拖带飞机决定，恒高型靶体的升降舵能够在小范围内进行高度调节[2]。系统基本工作过程是：由拖带飞机挂载航空绞车及靶体上升到一定高度后，飞行员控制绞车放出靶体，拖缆放到预定长度后，转入拖航状态，此时靶体在空中逼真模拟不同飞行器的目标特性[3]，供射击打靶、捕获校飞等使用，最后飞行员再
宇航计测技术 2020年2期2020-07-14
- 矿用MG型采煤机拖缆装置的优化改进
技术人员设计使用拖缆装置的电缆夹板对电缆进行保护，这样采煤机在拖拽电缆时不易受损。但如果拖缆装置由于电缆夹板常常发生偏移、损坏，会导致电缆很容易受损，更换电缆会浪费较多的时间影响生产[1-2]。大同煤矿集团白洞矿业有限公司8108综采工作面主要采用MG型采煤机进行割煤，采煤机在工作面移动时主要利用拖缆装置实现采煤机电缆移动作用；但是由于受施工环境、传统拖缆装置设计以及操作维护等影响，采煤机在移动割煤时拖缆装置经常出现故障，主要表现在：电缆夹板位移、对接困难
机械管理开发 2020年5期2020-07-07
- 水下多缆多体拖曳系统运动建模与模拟计算
，开始向多阵列(拖缆)多拖体系统发展，一个系统中可包含数个阵列、数个拖体或其组合，效率显著提升；但系统也因此变得更为复杂，实际应用中也暴露出一些问题，如运动响应特性不明晰、缆索纠缠、海底触碰，这些问题常会对系统的正常运行造成影响.水下拖曳系统动力学的理论研究在很早就已经广泛展开，国内外众多学者针对各自的研究目标，建立运动数学模型，采用数值模拟等方法来研究其在不同情况下的运动响应特性，包括各种稳态运动研究及动态运动研究.稳态运动研究方面，Wang等[3]在前
上海交通大学学报 2020年5期2020-06-06
- 水下拖缆稳态运动的多目标优化研究
稳定性，开展水下拖缆的水动力特性研究具有重要的理论意义和工程实用价值。近年来，基于响应面的优化方法已广泛应用在稳健设计和多目标与多学科优化设计的代理模型里[2]。这种近似模型技术是在初始数据集合基础上构造逼近目标函数和约束条件的方法，同时也为快速优化和敏感性分析提供了一种高效的解决方法[3]。本文针对水下拖缆，在王飞[4-5]的稳态运动求解和分析的基础上，引入多目标优化设计理论，将复杂求解方法所得结果进行回归处理，建立起拖缆尾端拖曳深度和首端张力的二次响应
兵器装备工程学报 2020年4期2020-05-18
- 复杂海况下水下拖缆数值分析研究
性，所以开展水下拖缆的水动力特性研究具有重要的理论意义和工程实用价值[1]。在实际海洋应用中，拖缆难免会受到不同海况下水面波浪的干扰，而这些干扰往往会对拖缆诱饵的模拟效果以及水下航行器的稳定性产生较大影响。目前针对波浪对水下拖缆的影响研究，仅有王飞等[2]采用集中质量法对规则波下的拖缆进行了动力学建模计算，而实际海洋中波浪大多为不同频率和波幅组成的不规则波。针对单向不规则波的建模仿真，目前常用的方法有线性波浪叠加法和线性过滤法两种[3-4]。线性波浪叠加法
海洋工程 2020年2期2020-05-10
- 掘进机新型拖缆装置应用分析
了一套自移式新型拖缆装置[2-3]。2 自移式新型拖缆装置结构为了解决钢丝绳及电缆吊挂问题，结合巷道的实际情况设计出一种自移拖缆机构，并将该机构固定在掘进机二运跑道上，这样电缆无需人工搬运就会随着掘进机的正常推进而自动向前移动。自移拖缆机构主要是由以下部件组成：导向滑轮组、钢丝绳固定架、滑轮吊钩、弹簧及钢丝绳，电缆可以吊挂在钢丝绳的滑轮吊钩上来实现自由移动，如图1所示。图1 自移式新型拖缆装置结构示意图固定架主要由两部分组成，将第一个部分的上下两端焊接上滑
机械管理开发 2020年12期2020-04-12
- 水下双阵列拖曳系统缆破断情况下的运动响应
干扰，特殊情况下拖缆可能会因碰撞、缠绕、快速机动而意外破断，破断时系统会产生较大的冲击响应，此后系统可能仍可部分工作，也可能引起连锁反应或二次破坏，以致整个系统损毁.针对此问题，本文主要围绕水下双阵列拖曳系统，展开数值模拟研究，探讨阵列缆在破断时的瞬态响应以及破断后的运动响应，为系统的设计与应用提供参考数据.对于水下拖曳系统动力学，国内外学者基于各自的研究目标，通过建立运动数学模型，采用数值模拟等方法来研究其在不同情况下的稳态[3]及动态运动响应特性[4-
上海交通大学学报 2020年2期2020-03-09
- 拖缆对水下航行器的操纵性能影响
系统由拖曳母船、拖缆和拖曳体等部分组成[1]，可以增强母船的探测能力；由水下航行器与拖曳线列阵组成的水下拖曳系统不仅可以增强航行器的水下探测能力，还可模拟大尺度目标的声学亮点特征，作为靶标或诱饵使用。同时水下拖曳系统与水面船舶拖曳系统相比，水下拖曳系统隐蔽性更好，更为安全可靠。但是当拖曳系统工作时，由于水下航行器一般相较于船舶排水量更小，因而其受到拖缆张力作用对其操纵性影响更大，不可忽略。因此研究拖缆对水下航行器操纵性能的影响，对于水下航行器具有重要作用。
兵工学报 2019年7期2019-08-28
- 综采工作面用拖缆箱电气系统设计
因素。为此,设计拖缆箱，控制电缆与采煤机形成速度匹配，为采煤机提供可靠电源保证。1 设计总体要求1) 系统输入电压为AC1140/660V,拖缆箱的电动机功率为20 kW，利用变频器对电动机进行控制，变频器采用水冷的冷却方式。2) 实现拖缆部与采煤机的协同控制，工作时拖缆箱根据采煤机的牵引速度，实时改变电缆长度。3) 拖缆箱装载在综采工作面的设备列车上,该拖缆箱应具备完善的电气保护功能,有显示运行参数以及故障信息的人机界面,配备TCP/IP网络接口，能与煤
煤矿机电 2019年4期2019-08-22
- MG250/600-QWD型采煤机拖缆装置系统优化改进研究
以及拖拽均是采用拖缆装置来进行。为了避免电缆在使用过程造成故障，确保电缆的安全性，用拖缆装置中的电缆夹板将采煤机电缆保护起来，再进行拖拽。但是，根据矿井现场使用反馈，目前使用的拖缆装置对电缆的保护效果不是很理想，常常出现电缆夹板偏移，对于不同种类的电缆夹板相互转接困难。电缆拖缆装置的电缆夹板在使用时，因频繁拖动与电缆槽发生滑动、摩擦等作用，电缆夹板就容易损坏，结果电缆装置因磨损失效，造成电缆装置中的拖缆经常更换，使得采煤工作面劳动强度高、劳动量增加，大大增
山东煤炭科技 2019年6期2019-07-15
- 基于参数化方法的水下拖缆微元阻力分析
051)0 引言拖缆作为水面及水下武器的承载设备发挥着巨大的作用。常见的拖缆拖曳形式有水面舰拖曳航行体，水下航行体拖曳声学线列阵等。为了计算整个拖缆的阻力性能，需要将其参数化，计算各个的阻力性能，并将其整体矢量求和。以往常采用经验公式法来计算拖缆微元的阻力性能[1]。经验公式是将来流速度按拖缆的切向、法向2个方向进行分解，再由公式计算切向力和法向力[2]。采用这种方法由于未考虑切向与法向速度相互干扰因素，结果不够准确，连琏等人[3]通过试验的方法严格说明了
数字海洋与水下攻防 2018年3期2018-12-20
- 新型采煤机拖缆装置结构分析
发出了煤矿电缆的拖缆装置，以确保采煤机电缆在移动过程中的安全性，但目前井下使用的采煤机拖缆装置存在着移动不方便、不同类型的电缆无法转接等难题，极大地限制了其应用，而侯克邦[1]通过对这种拖缆装置进行改造设计，提出了一种新型的采煤机拖缆装置，满足了煤矿电缆的保护需求。1 电缆与采煤机的位置关系当采煤机在井下巷道内进行采煤机时，无论其采用进刀、退刀还是在巷道内转移，采煤机的电缆均会随着采煤机的运动而移动，同时采煤机的电缆就会随着采煤机的移动而在电缆槽内进行反复
机械管理开发 2018年11期2018-11-28
- 潜水器水下拖带航行运动响应数值计算与性能分析
论研究拖航，分析拖缆弹性、拖缆形态、拖缆质量、拖带点位置、拖缆长度等参数对拖航系统航向稳定性的影响，并提出拖航稳定性参数[1-3]。运用非线性理论，可对耦合拖船与被拖船的平稳转向运动进行时域分析，同时在广岛大学拖曳水池开展试验测试对数值方法进行了验证[4-5]。基于船舶操纵性运动方程和拖缆的三维动力学运动方程提出的被拖带船舶拖点位置匹配的方法[6-8]，可用来考察被拖船航向稳定性与横向稳性的关系以及波浪载荷作用的影响，讨论拖点位置、拖缆长度、拖带航速对拖带
船海工程 2018年5期2018-11-01
- 海洋可控源电磁拖曳系统运动仿真模拟研究❋
探船经由光电复合拖缆缓慢地拖曳着拖体和发射天线在海底电磁采集站排列上方几十米处沿测线前行，并发射低频电磁信号。由于拖体的影响，使得其两侧的张力和姿态角不连续。本文为了便于分析，将忽略拖体的空间尺寸大小，将其看做质点，并称其为不连续点。实际上发射天线由两条导线组成，其长度分别为10和110 m，由于发射天线为中性浮力缆，故可将其等效为一条长为120 m的天线。通过物理实验方法和数值仿真模拟，可以掌握拖曳系统的运动规律。虽然实验方法相比于仿真模拟可以提供更为准
中国海洋大学学报（自然科学版） 2018年10期2018-10-12
- 深水FPSO拖航性能模型试验
型试验。通过改变拖缆长度、龙须缆夹角分别进行静水和波浪中的拖航性能模型试验研究，测试参数包括拖缆张力和FPSO运动。通过模型试验研究拖缆长度、龙须缆夹角和环境条件对拖航阻力特性和稳定性的影响。1 模型试验1.1 试验对象试验对象的原型是某深水FPSO储油船，作业水深2 000 m，目标海域为中国南海。船体主尺度及主要状态参数见表1。试验模型缩尺比取1∶80，加工线型与实船几何相似，试验前对模型重心和惯量进行调试，满足与实船的相似要求，试验模型如图1所示。图
中国海洋平台 2018年4期2018-09-11
- 不同模式下拖缆对水下拖体运动姿态的影响研究
DTV）等。各种拖缆系统被广泛应用于各种海洋作业中，借助这些设备可以进行各种海洋科学要素和地球物理学参量的测量、海底地形的考察、海底铺设电缆、地质取样及打捞蕴藏在大洋深处的矿石、水下固定工业设施的使用维护和修理等。但是，实际海洋中，海洋环境风、波浪和海流的影响时刻干扰着水下拖曳系统的正常运行，拖缆、拖体或缆载设备也同样不可避免地会受到海流、内波等的影响；而且拖船或潜艇、拖缆、拖体及缆载设备之间存在着极为复杂的相互作用。因此，通过计算预报出拖曳系统在运动过程
船舶力学 2018年8期2018-08-30
- 高速拖靶系统掠海飞行仿真研究
拖机、航空绞车、拖缆和拖靶等部分组成[4]。其典型任务工作剖面如图1所示,拖机挂装航空绞车拖靶起飞后,首先爬升至放靶高度,保持高度速度匀速释放拖缆放出拖靶,拖缆长度释放至预定长度(一般为5000 m),停止释放拖缆,然后降高至预定基准高度,调整速度航向进入航路,控制拖靶高度控制系统工作,拖靶模拟来袭导弹做掠海恒高飞行。舰艇上的火炮、导弹等武器系统则可以对目标进行捕获、跟踪、射击或模拟射击,如果需要可进行第二次供靶进入,任务结束后拖靶高度控制系统停止工作,拖
指挥控制与仿真 2018年4期2018-08-11
- 飞机圆周盘旋时拖缆的动力学建模与分析
统主要是由飞机、拖缆和拖体三者组成的多体约束系统，其中拖缆是飞机与拖体之间的唯一连接介质，主要起能量传递和电信号传输的作用[1].航空拖曳系统有着许多实际的工程应用，如防空武器系统鉴定、军事作战目标模拟和通信系统等领域.飞机通信应用是目前各国重点研究的关键技术问题，拖缆的稳态构型和垂直度等是检验系统是否正常有效工作的重要性能指标，是设计中必须重点研究的主要问题.垂直度是拖缆在铅垂线上的投影长度与总长度之比，为确保系统能够正常有效工作，垂直度需不小于70%.
同济大学学报（自然科学版） 2018年1期2018-02-08
- 海洋可控源电磁拖曳系统运动仿真模拟研究❋
探船经由光电复合拖缆缓慢地拖曳着拖体和发射天线在海底电磁采集站排列上方几十米处沿测线前行，并发射低频电磁信号。由于拖体的影响，使得其两侧的张力和姿态角不连续。本文为了便于分析，将忽略拖体的空间尺寸大小，将其看做质点，并称其为不连续点。实际上发射天线由两条导线组成，其长度分别为10和110 m，由于发射天线为中性浮力缆，故可将其等效为一条长为120 m的天线。通过物理实验方法和数值仿真模拟，可以掌握拖曳系统的运动规律。虽然实验方法相比于仿真模拟可以提供更为准
中国海洋大学学报（自然科学版） 2018年10期2018-01-14
- EBZ132CZ悬臂式掘进机改进及应用
设备冷却、掘进机拖缆装置及粉尘防治3个方面问题，针对3个问题提出了解决办法，对EBZl32CZ悬臂式掘进机进行改进应用。关键词 掘进机；冷却；拖缆；除尘综掘机是煤矿掘进的主要发展方向。而掘进机又是煤矿机掘的一个关键设备.掘进机在应用中质量的好坏，不仅直接影响煤矿巷道的施工质量和施工速度，而且关系到施工的安全和支护的效果。采掘并举，掘进先行。为了极大的缓解我矿采掘衔接紧张的局面。因此，我矿2013年决定安排两个综掘工作面，-1121（21）风巷和-1121（
科学家 2016年10期2017-09-27
- 一种水下非均质拖曳线列阵动力学仿真方法及试验验证
圆截面缆（即水下拖缆）的动力学特性仿真及试验研究[1–6]，而很少有关于非均质线列阵拖缆的研究。在实际应用中的线列阵，由于安装有换能器，属于典型非均质型拖缆。本文根据非均质线列阵结构特性，在研究时将其分段处理，转化成分段均质拖缆，最后组合得到完整的线列阵拖缆模型。基于 Matlab，建立了线列阵空间运动模型，发展一套线列阵动力学特性数值仿真程序，分析其动力学特性，设计并开展线列阵拖曳试验对仿真结果进行验证，最终建立有效可靠的线列阵等非均质拖缆动力学特性分析
舰船科学技术 2017年3期2017-04-20
- EBZ132CZ悬臂式掘进机改进及应用
设备冷却、掘进机拖缆装置及粉尘防治3个方面问题，针对3个问题提出了解决办法，对EBZ132CZ悬臂式掘进机进行改进应用。关键词掘进机；冷却；拖缆；除尘综掘机是煤矿掘进的主要发展方向。而掘进机又是煤矿机掘的一个关键设备.掘进机在应用中质量的好坏，不仅直接影响煤矿巷道的施工质量和施工速度，而且关系到施工的安全和支护的效果。采掘并举，掘进先行。为了极大的缓解我矿采掘衔接紧张的局面。因此，我矿2013年决定安排两个综掘工作面，-1121（21）风巷和-1121（2
科技传播 2016年16期2017-01-03
- 船舶拖航系统六自由度操纵运动仿真
动数学模型，结合拖缆的悬链线张力计算模型，建立由拖轮、拖缆、被拖轮组成的拖航系统六自由度操纵运动模型，编制仿真程序，通过数值计算，对该系统操纵运动进行仿真模拟。以拖轮和导管架驳船的拖航运动为例，分析拖缆长度、拖航速度对拖航系统操纵运动及拖航航向稳定性的影响，模拟该系统在风、浪、流影响下的操纵运动，运动数据实时解算，为在视景模拟平台上进行作业预演，规避拖航作业风险提供理论指导。水路运输；拖航系统；MMG模型；六自由度；仿真0 引 言水路运输是物流运输的重要组
舰船科学技术 2016年6期2016-11-15
- 基于遗传算法的海洋地震拖缆避险工况阵列控制研究
数据采集和传输的拖缆的数目更多、长度更长，目前国内实际应用中一般为4 条拖缆，每条拖缆长度为6 000 m，要求逐渐向8条以及16 条拖缆，每条缆长12 000 m 的方向发展［3-4］。这就对拖缆的精确控制，提出了更高的要求。在目前对海洋地震拖缆控制器的研究中，美国的Oyvind Hillesund 在2007年发明了一种带有水翼的拖缆控制器，该控制器可以接收上位机控制指令，并根据命令控制水翼角度变化，实现对拖缆的位置控制［5］。张维竞、段磊等改进了之前
海洋工程 2015年1期2015-11-22
- 一种海洋地震拖缆控制器系统设计
0)一种海洋地震拖缆控制器系统设计蔡晔敏1, 唐 佳1, 卢卓浩1, 张维竞2(1. 上海工程技术大学 工程实训中心, 上海 201620；2. 上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院, 上海 200040)海洋地震拖缆控制器系统是一种控制拖缆位置的系统。由于拖缆存在负浮力及容易受风、浪、流的干扰,如何精确控制水下深度是一个难题。针对系统具有非线性、时变不确定、强干扰、很难建立数学模型等特点,提出了模糊-PID控制的方法,建立了数学模型,设计了模糊-PID控
实验技术与管理 2015年12期2015-05-05
- 船—缆拖曳系统操纵性能分析
限差分法，建立了拖缆模型。然后，在此基础上建立将船-缆耦合起来以形成整个系统的运动数学模型,并分别采用龙格库塔方法对船舶运动积分求解，采用后向差分法对拖缆运动进行求解。通过对比仿真计算分析了水面拖船在拖带过程中的加速性能、旋回性能及偏转抑制性能。仿真结果表明在拖船与拖缆的相互影响下，拖船的加速性能和旋回性能有所下降而偏转抑制性能有所增强。船舶运动数学模型；有限差分；加速性能；旋回性能；偏转抑制性能0 引言在各种海洋资源勘探及海底电缆铺设活动中，拖船拖曳是不
船舶力学 2015年11期2015-04-26
- 水面拖曳系统龙须缆静态构型算法
态运动参数，建立拖缆三维稳态平衡微分方程。根据拖缆两端的边界条件，利用二分法和龙哥库塔方法，对拖缆微分方程进行积分求解，确定水面拖曳系统中龙须缆的构型及稳态运动参数。以具体的拖曳实例为例进行数值仿真计算，分析龙须缆物理参数变化对系统稳态运动的影响。结果表明，运用这种算法，可以在拖曳系统初步设计阶段快速确定系统索具的参数，并能满足系统设计要求。水路运输； 水面拖曳； 龙须缆； 静态构型； 二分法水面拖曳系统作为一种水上运输及失事船舶救助系统，应用于诸多领域。
中国航海 2014年4期2014-11-29
- 海洋平台工作船深水大型拖缆机选型分析
为主要拖曳设备的拖缆机具备更强的拖曳能力。然而，船级社相关规范在船舶系柱拖力、拖缆破断载荷、拖缆机支持载荷、拖缆机工作载荷等拖曳系统主要性能参数之间并没有给出明确要求。尤其是系柱拖力超过1 620 kN的海洋平台工作船，拖缆机的设备选型及性能参数已经超出了相应的设计建造标准。为此，对深水大型拖缆机进行选型研究，拟定选型步骤，明确拖曳系统主要性能参数之间的关系，完成拖缆机设备选型。1 船级规范的相关要求具备拖曳功能的海洋平台工作船通常配备有专用的拖缆机进行拖
船海工程 2014年4期2014-06-27
- 拖缆与海缆联合宽频采集设计*
沽 300451拖缆与海缆联合宽频采集设计*李艳青中海油服物探研究院，天津 塘沽 300451传统的海洋地震勘探采用拖缆进行数据采集，拖缆采集数据的信噪比受外部环境影响较大，通过改变拖缆的沉放深度，可以降低环境对采集地震数据的影响。受国内海洋地震勘探装备作业能力的限制，在中国海域实现海洋宽频地震采集相对较困难。为了打破这一限制，探讨了拖缆与海缆联合宽频采集设计的方法，对联合采集的参数论证、面元合并、羽角对宽频的影响和深度优化求解等4项关键技术进行了分析。在
西南石油大学学报(自然科学版) 2014年3期2014-06-07
- 变缆长拖缆AUV纵向运动建模与仿真
杜晓旭变缆长拖缆AUV纵向运动建模与仿真杨智栋, 潘 光, 杜晓旭(西北工业大学 航海学院, 陕西 西安, 710072)针对拖缆自主水下航行器(AUV)运动过程中引起的拖缆长度变化问题, 采用集中质量法建立了拖缆的运动方程, 根据刚体动量定理及动量矩定理建立了拖缆AUV的纵向运动方程, 在此基础上补充推导了AUV拖缆运动过程的变缆长边界方程。联立拖缆运动方程、AUV纵向运动方程及边界方程得到变缆长拖缆AUV纵向运动方程。基于此方程, 应用4阶Rung
水下无人系统学报 2014年1期2014-02-27
- 高密度固体拖缆在海洋工程勘察中的应用
高的要求。在常规拖缆二维地震勘探中，对500～1 000 m深度的浅部层状地层和小型构造往往无法精细识别，高密度小道距地震采集技术能够有效地实现浅层高分辨率勘探，更精细地识别浅层构造，能够很好地降低海洋工程建设中的安全隐患。海上常规拖缆是采用液体结构，施工过程中不仅存在因拖缆损坏漏油造成环境污染的风险，同时液体拖缆往往比重不均影响电缆平衡额外增加由此带来的采集噪音，固体拖缆能够有效克服上述缺陷，在海洋工程勘察领域具有良好的应用前景。1 高密度地震采集技术浅
海洋信息技术与应用 2013年1期2013-10-20
- 地震拖缆的复模态振动主动控制
曳船，一组零浮力拖缆和探测控制设备等组成。为探测由海底返回的声波，在拖缆上均匀分布着水听器组。国际上，目前拖缆的长度一般为3 000 m左右，一个典型的拖曳形状如图1所示。在拖曳的时候，拖缆由深度控制器(水鸟)控制，通常情况下这些控制器沿拖缆每隔100～300 m布置一个。拖缆系统的动力学模型已经被数位学者研究过，例如Dowling，Triantafyllou G，Chryssosdis［2］，Pedersen E，Sorensen［3］，Svein Er
海洋工程 2013年1期2013-10-11
- 水下拖体和拖缆运动模型研究探讨＊
化为由水面拖船、拖缆、水下拖体组成的多体系统，如图1所示，其中，水下拖体作为搭载各种探测仪器的主体，在设计时需要研究其运动特性，并采取相应的控制手段确保其运动稳定性。图1 水下拖曳系统示意图水下拖体在运动时所受的干扰主要由流场干扰和拖缆干扰两部分组成。在海洋工程中，由于拖曳深度较深，通常只研究拖缆干扰。拖缆干扰主要由流场干扰、自身振动干扰和拖船干扰几部分组成，其中，拖船干扰通常被认为是主要部分。拖船在波浪上的不规则运动常会通过拖缆传递到拖体上，从而对拖体产
舰船电子工程 2012年12期2012-10-16
- 拖缆长度对筒基平台气浮拖航影响的试验研究
因素很多，为分析拖缆长度对筒型基础平台气浮拖航的影响，本文在波浪、航速、吃水深度、筒拖航位置一定的条件下，选择不同拖缆长度进行结构模型的拖航试验，进而分析拖缆长度对于拖航基本力学参数的影响，为实际工程中的拖航提供参考.1 拖航试验设计1.1 试验模型试验模型以四筒钢质筒型基础平台为原型，平台单筒直径6.0m，筒高7.0m，筒轴线间距9.0 m，平台整体高度22 m.试验模型为钢质结构，采用1∶20比例按重力和惯性力傅汝德相似定律进行相似比尺设计［10-11
哈尔滨工程大学学报 2012年7期2012-03-23
- 大型船用拖缆机的检验要点分析
30022)1 拖缆机的类型及其发展现状1.1 拖缆机的分类拖缆机按照驱动方式可分为蒸汽机拖缆机、柴油机拖缆机、电动拖缆机和电动液压拖缆机等。按照其操作控制方式的不同可以分为自动拖缆机和非自动拖缆机[1]。拖缆机在进行拖带作业时，如果海面风平浪静，拖船以一定航速拖带被拖船按拖船航迹航行，排缆中收到的是恒值拉力；当有风浪时，拖船与被拖船间将出现相对航速，比如，当船在波峰、波谷时，缆绳将被拉紧、放松，此时缆绳中的拉力将急剧增多、减小。如拖船的艏艉线与缆绳间有较
船海工程 2012年5期2012-01-22
- 海洋资源四维勘探拖缆阵列动力学特性仿真研究
海洋资源四维勘探拖缆阵列动力学特性仿真研究吴喆莹，张维竞，刘 涛，张广磊，史斌杰(上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海 200240)面对日益增长的海洋资源勘探需求，海洋资源四维勘探拖缆阵列的研究越来越被人们所重视。作为拖缆动态控制策略研究的前提与依据，拖缆阵列的动力学特性始终是该领域在技术突破进程中的重要课题。以Ablow的经典模型为基础，采用微元法对拖缆阵列建立三维模型，并在时域上采用广义α算法对非线性方程进行离散求解，通过程序编译，对拖缆在四种工
海洋工程 2012年4期2012-01-08
- 日本潜艇又撞了本国调查船
源”号拖曳的6根拖缆撞断。这已经是半年来该潜艇第二次撞上本国船只。事故发生在青森湾东通村尻屋崎以东28公里的太平洋上。日本“资源”号调查船当时正在进行海底石油天然气勘探工作，与此同时，海上自卫队“亲潮”号潜艇从横须贺基地出发，正携带81名舰员在这一海区训练。根据舰长的报告，“亲潮”号事发前已经利用潜望镜发现“资源”号，判断并无碰撞危险后继续行驶。但没有想到“资源”号后方拖曳有10根长达4.8公里的拖缆，结果当即与其相撞，并一口气撞断6根。碰撞发生后，“亲潮
环球时报 2009-06-192009-06-19
- 船舶拖带情形下的操纵性试验研究
了未拖带与在不同拖缆长度下拖带的相关操纵性试验，研究单船双侧拖带操作对船舶操纵性能的影响。1 拖带运动现象自航模拖带两拖带物进行直航运动时，两拖缆分开一定的角度，并随着船模航速的增加，拖缆所拖带的拖带物逐渐“外漂”，拖缆间张开的角度增大。在进行回转运动时，发现内侧拖缆滞后而外侧拖缆向内回旋，两拖带物间距离减小，两拖缆逐渐靠近；同时自航模的漂角与未拖带时相比变小，船模转首同未拖带时相比变得相对困难；自航模航速降低，在船首转过角度接近90°时，内侧拖缆失效。在
船海工程 2007年6期2007-01-28