水下连接器瞬态拉脱力测试装置的设计及研究

摘要

随着海洋科技的进步，水下电气设备、水下资源运输等快速发展，水下设备的应用越来越广泛，这使得水下连接器的使用量也急剧增加。水下连接器的可靠性对水下电网、水下通讯、水下设备及水下资源运输的影响非常大。因此水下连接器的测试设备的研制也势在必行。
　　本文调研现有的水下连接器测试装置的研究现状，根据某工程项目的要求和需要测试的工况，对水下连接器在水压环境中快速拉脱的过程进行了分析，确定了测试装置的总体设计方案，对测试装置的液压系统、水压系统、测控系统进行了详细的设计，并将完成的液压部分进行了相应的试验。
　　第一章介绍了水下连接器测试装置的研究现状，针对水下连接器在水压环境中快速拉脱瞬态拉力的测试，提出了本文的主要研究内容。
　　第二章对水下连接器在水压环境中的拉脱过程进行了普遍性的分析，针对某工程项目的水下连接器进行了详细的仿真分析，并介绍了仿真过程，得到了水下连接器拉脱过程中拉力的变化规律，拉脱速度和水压对最大拉力的影响。
　　第三章提出了测试装置的研制难点，确定了根据力平衡关系求出拉力的方案，列出了液压缸和水下连接器的力平衡关系，明确了需要测量的物理量及其测量方案，确定了水下连接器测试装置的总体方案及工作过程。
　　第四章对液压系统做出了详细的设计，对液压系统的工况进行了分析，确定液压原理，建立了液压系统的仿真模型，对液压缸最大回收速度和速度可调性进行了仿真说明，完成了蓄能器的计算选型，对液压缸进行了详细设计，对液压缸的动摩擦力进行了测试试验。
　　第五章分析水压系统中，液压缸活塞杆动作对密闭压力容器压力的影响，针对某工程项目中的密闭压力容器做出了水压补偿方案，通过仿真对比了有无水压补偿时，密闭压力容器中水压的变化，完成了测试装置的三维模型。
　　第六章提出了测控系统的总体设计，进行了软件的设计，根据测试装置的工作流程完成测控部分的程序，搭建了测控平台，测试了缓冲回路和调速部分。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 本课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 课题主要研究内容

第二章 水下连接器拉脱过程仿真分析

2．1 水下连接器瞬态拉脱力装置的需求分析

2．2 水下连接器瞬态拉脱力测试装置的技术指标

2．3 仿真分析软件介绍

2．4 水下连接器拉脱过程的分析

2．4．1 水下连接器拉脱过程压力分析

2．4．2 水下连接器拉脱过程水阻力分析

2．4．3 水下连接器拉脱过程其他分析

2．5 需要测试的水下连接器拉脱过程分析

2．5．1 需要测试的水下连接器介绍

2．5．2 水下连接器拉脱过程模型化

2．5．3 水下连接器拉脱过程拉脱速度对拉脱力的影响

2．5．4 水下连接器拉脱过程拉脱压力对拉脱力的影响

本章小结

第三章 测试装置总体方案设计

3．1 测试装置的难点

3．2 拉力测试方法的选择

3．3 分析液压缸与水下连接器的力平衡关系

3．4 总体方案设计

3．4．1 测试装置总体结构

3．4．2 测试装置的基本工作过程

本章小结

第四章 液压系统的设计及分析

4．1 液压部分的总体要求

4．2 液压系统原理设计

4．3 液压系统仿真分析

4．4 液压缸设计

4．4．1 液压缸主要尺寸确定

4．4．2 液压缸密封分析

4．4．3 确定液压缸缓冲方式

4．4．4 液压缸油口形式

4．4．5 液压缸动摩擦力测试

本章小结

第五章 水压系统的设计

5．1 密闭压力容器容积分析

5．2 密闭压力容器水压补偿

本章小结

第六章 测控系统的设计及试验研究

6．1 测控部分总体设计

6．2 软件设计

6．3 试验研究

6．3．1 缓冲回路的测试实验

6．3．2 液压系统调速试验

本章小结

第七章 总结与展望

7．1 论文总结

7．2 工作展望

参考文献