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原文传递翻扣船探测补给技术及设备研制

论文题名：	翻扣船探测补给技术及设备研制
关键词：	海难救助;翻扣船;探测补给装置;救援效率
摘要：	随着水上运输业的日益繁荣，往来船只数量快速增加，船舶发生事故的频率也随着增加。船舶翻扣是常见的事故类型，由于船舱内存有一定量的空气形成空气层，使得遇难船体可以漂浮在水面上，部分船内人员来不及逃生，被困于翻扣船内部。为提高翻扣船救援效率，本文分析了传统救助模式不同探测模式的优缺点，针对其中的不足之处，设计出用于翻扣船救助的探测补给设备，有效利用了船体固定前的救援时间，提升了救援效率。设备由探测模块、补给模块、主壳体、封堵机构等部分组成。在救助翻扣船内被困人员时，将设备放于船底利用探测模块进行探测，发现被困人员后，利用补给模块进行物资补给，安抚被困人员情绪。利用有限元分析的方法，对设备进行了强度校核与轻量化设计。随后分析了设备在实际工作中，可能会受到的不同影响因素，利用仿真软件模拟出相应的工况进行分析。设计装置的控制系统，根据实际工作流程完成了试验台的搭建，并进行试验，验证装置设计的合理性与安全性。　　本文的具体研究内容如下：　　（1）通过对比传统探测方式中潜水员探测模式与开孔探测模式的特点，确定了翻扣船探测补给设备的技术要求与设计指标。根据设备的安装位置，将设备划分成功能模块、主壳体、底部封堵机构三个区域，并对每个区域进行多种方案设计，通过对比不同方案后，确定了最终的结构形式。随后详细设计了各个零部件的尺寸，与不同接触面之间的密封方式。　　（2）将设备尺寸参数化建模，对设备强度进行校核。基于响应面分析法，对翻扣船探测补给设备进行轻量化设计，设计变量为可改变的设备尺寸，约束条件为设备在理想工况下的最大变形量与最大应力，优化目标为设备的重质量。通过轻量化分析得到各个参数对设备输出量的敏感度与最终优化后的设备尺寸。　　3）分析了翻扣船探测补给设备在实际应用中可能会遇到的三种不同工况，包括风载荷作用、水流载荷作用、工作人员意外摔倒带来的载荷作用，通过有限元软件对设备进行仿真分析，验证了设备在不同工况下依旧具有可靠性。　　（4）加工出设备实体，并搭建试验台与控制电路。基于LabVIEW软件搭建了数据采集和控制系统，对设备进行了密封、稳压等试验，通过试验证明了设备的密封可靠性与控制方案的合理性。
作者：	田津昕
专业：	机械工程
导师：	宁大勇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2021