海底觀測網(wǎng)絡(luò)接駁盒布放與回收系統(tǒng)的過程研究與分析.pdf

1、接駁盒是海底觀測網(wǎng)的重要組成部分，在海底觀測網(wǎng)絡(luò)中起著至關(guān)重要的作用，是海底觀測網(wǎng)絡(luò)的核心，它負責(zé)電能的傳輸與分配、信息的轉(zhuǎn)換與傳輸，是連接海底觀測網(wǎng)各項設(shè)備與骨干網(wǎng)絡(luò)的紐帶，工作于海底，自身體積大、重量大，復(fù)雜的海洋環(huán)境條件直接導(dǎo)致了接駁盒的布放難度加大和動態(tài)性能變差。
　　 本文基于國家863重點項目海底觀測網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)接駁盒，針對其布放與回收系統(tǒng)進行前沿性的研究與分析。隨著海洋資源開發(fā)的推進與環(huán)境變化的需求，海底觀測網(wǎng)應(yīng)運而

2、生，大規(guī)模的海洋裝備尤其是接駁盒的布放成為迫在眉捷的研究課題，因此本文利用現(xiàn)有的虛擬樣機技術(shù)和計算流體力學(xué)方法對接駁盒的布放與回收系統(tǒng)進行了動力學(xué)仿真分析，并建立了實驗平臺，為進一步研究有效，可靠，精確的布放與回收的系統(tǒng)提供了的實驗基礎(chǔ)。本文從以下幾個部分來研究接駁盒的布放與回收過程：
　　 首先，分析了復(fù)雜的海洋載荷下布放船的運動規(guī)律，將其簡化成六個自由度上的運動，并借助傳統(tǒng)的經(jīng)驗船舶理論得到海試使用布放船的垂向和水平方向的振

3、動幅值、固有頻率等，為后面的虛擬樣機分析提供必要的輸入?yún)?shù)。
　　 然后，應(yīng)用虛擬樣機建模ADAMS分析軟件，建立海底觀測網(wǎng)接駁盒布放與回收過程的仿真動力學(xué)分析模型，研究接駁盒在入水前的動力學(xué)特性，該分析為實際布放和回收操作提供了理論依據(jù)，有助于保護腔體內(nèi)部精密電子器件及提高接駁盒布放控制精度和穩(wěn)定性，也可為接駁盒的設(shè)計與制造提供參考。
　　 其次，應(yīng)用流體計算分析CFD軟件，建立了接駁盒的流體分析模型，對接駁盒在入水瞬

4、間以及入水后水中的流體力學(xué)特性進行了分析，得到了不同布放速度下，接駁盒在海洋中的壓力、速度矢量云圖，為以后海試過程中的布放與回收方案、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計以及參數(shù)選擇提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。
　　 最后，本文還進行了布放與回收實驗平臺的設(shè)計，利用相似理論將布放與回收系統(tǒng)縮小到實驗室內(nèi)可操作的尺度，然后從平臺的機構(gòu)設(shè)計、控制系統(tǒng)設(shè)計及軟件編程等方面入手，設(shè)計出一個布放與回收系統(tǒng)過程研究的平臺，為今后布放與回收過程的進一步研究提供實驗基礎(chǔ)，得