深海测试平台机构设计及释放稳定性研究

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深海测试平台是在布放在深海海底,对深海海洋动力环境、化学环境、地球物理环境进行长时间实时监测,并将监测数据通过主接驳盒、次接驳盒和光缆实时传输至海岸基站的测试系统。深海测试平台的想法最初产生于冷战时期的美国军方,其目的是海底水声监视,主要是监视其他国家的舰艇。如今深海测试平台的用途和功能更为宽泛,可以为深海生态系统的研究提供更多更可靠的实时数据,为海洋对气候的影响的研究给予支持,可以实时进行海洋监测,为海底地震引起的海啸等灾害提供预警等。人类对深海海底的探测尚处于起步阶段,深海测试平台的设计也处于初步探索阶段,本课题的实施对我国海洋探测的发展起到一定的推动作用。本课题与国家海洋局第二海洋研究所合作,目的在于设计能够满足使用要求的深海测试平台机构,并分析优化整个平台自由下沉和设备释放时的稳定性,主要完成如下设计工作:1)按照项目组要求,设计尺寸大小合适,结构外形合理,便于长途运输,能搭载两个地震仪、一个磁力仪、一个控制仓、一个电池仓,以及相关电缆与零配件和的深海测试平台。2)建立深海测试平台及其相关机构的三维数据模型,使用流体分析软件,分析整个平台在水中自由下降过程中的受力情况和稳定性,并根据分析结果优化外形设计、仪器的安装位置等。3)设计操作简单、易于维护、经济性高、可靠性高的释放器,安装在深海测试平台上,由远程控制或ROV的机械手操作,完成释放安装在释放器上的仪器设备的任务。4)通过有限元分析软件对重要的机构部件进行静力分析和屈曲分析,根据分析结果剔除危险截面、危险点,控制最大形变量,提高深海测试平台整体的安全系数,保证深海测试平台在深海高压、低温环境下长时正常工作。
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