摘要：根据内浮顶储油罐清洗机器人的作业环境和功能要求,对国内外内浮顶储油罐清洗机器人的研究现状进行了综合分析。储油罐清洗机器人结构形式设计包括移动机构分析、进罐结构分析和清洗装置分析;控制系统包括通讯方式分析、控制方式分析、路径规划分析和控制策略研究等。对比国外NESL、Landary等公司主要产品的性能,国内相关产品防爆设计经验不足,没有配套脐带缆,机器人收放缆控制和远程无人控制缺少理论分析和实验验证,行走性能与清洗效率有待改进与优化。对于内浮顶储油罐清洗机器人而言,安全环保、高效率、低成本将成为未来的发展趋势。

摘要：针对水下结构物维修的需要,研制了液压驱动水下摩擦焊机。该摩擦焊机的主要特点是:主轴结构设计合理,能够满足高速重载运转的需要;主轴材料选择与密封设计,使得主轴可以长期应用于水下;主轴内部安装了转速传感器和磁致伸缩式位移传感器,能够很好地实现主轴转速和主轴位移测量;控制系统成功地实现了主轴转速、主轴进给速度和压力等焊接参数的自动控制,自动焊接程序可以根据塞棒烧损长度设置合适的焊接参数组合。试验表明,液压驱动水下摩擦焊机可以完成水下摩擦焊接,焊接接头强度超过母材强度的80%,对于海洋平台结构物的水下维修、牺牲阳极更换接线螺柱安装等具有较好的应用前景。

摘要：设计了一种新型的用于水下环境观察、设备检测以及维护的水下吸附式爬壁机器人,利用UG建立其吸附装置、移动机构、传动系统,机械本体、照明装置等的三维模型,并装配成水下爬壁机器人的虚拟样机模型,然后通过UG和ADAMS的接口将其导入到ADAMS软件中,利用ADAMS对其进行动力学分析,通过取不同的吸附力,然后分析机器人的移动速度,最后得出使机器人既不滑落又节能的合适的吸附力。

摘要：J形铺设是最适合深水的海底管道铺设和海洋立管安装方法,只使用一个焊接工作站进行管道横向位置焊接,为了提高作业效率,铺管焊接之前通常把4~6根长度为12 m的管子进行焊接形成较长的管段。J形铺管焊接时背面难以添加衬垫,目前工程上普遍采用熔化极气体保护自动焊进行单面焊接。对于深水SCR立管等苛刻应用而言,需要严格控制管道端部装配最大高低偏差即Hi-Lo值,为此,管道几何尺寸、测量、机加工、分类和匹配非常重要。因为焊接技术的进步,焊缝疲劳标准BS 7608处理单面焊缝时显得相当保守和过于具有惩罚性。事实上,大量的海底管道环缝试验表明,对于深水SCR立管等苛刻应用而言,无衬垫单面焊接管道环缝疲劳设计采用BS7608标准S-N曲线规定的E类曲线是合适的。

摘要：搅拌摩擦焊(FSW)是一种固相焊接技术,在焊接铝、镁及其合金等低熔点金属上发展已相当成熟。焊接异种金属也获得了缺陷少的接头。钢在工业上的应用比其他金属更广泛,因此目前搅拌摩擦焊的研究主要集中在钢板的焊接。本文主要讨论了制约搅拌摩擦焊焊接钢板的3个关键问题,即搅拌头的结构设计、开发价格低廉且有良好高温耐磨性的搅拌头材料及昂贵的搅拌摩擦焊设备。

摘要：盾构机作为先进的大型工程装备在隧道施工中得到广泛应用,其与普通工程机械有两个明显的不同之处,一是盾构机重要结构件属于超厚钢板,焊接工作量很大;二是为了更好地适应隧道地质条件,结构件均采用针对性的设计。这导致每个结构件的形状、尺寸、重量乃至结构形式都不相同,从而给机器人焊接的实施带来挑战。为了实现盾构机结构件超厚钢板多层多道机器人焊接,需要解决焊接变形与应力、焊缝传感与跟踪、离线编程示教,以及多机器人协同焊接等关键技术。对于盾构机结构件机器人焊接的未来发展而言,通过接头图形自动生成、坡口智能规划等技术加强计算机辅助焊接工艺功能、融合虚拟现实等多种技术手段提升焊接过程监测水平,以及大力开发针对具体应用的焊接工艺规范数据库等,将是重要方向。

摘要：在海洋环境中,涡激振动(VIV)是流体固体藕合作用的结果,也是流体力学和结构力学的融合;但是耦合的作用力会降低立管寿命,立管一旦发生疲劳破坏,原油的泄漏不仅会使工程蒙受损失,还将引发严重的环境污染和二次灾害,因此深海立管的涡激振动在立管设计中是一个需要考虑的重要因素,近几十年里科研人员在此方面做了大量的研究工作。笔者以海洋立管为研究对象,总结了在流体和结构方面国内外学者对海洋立管涡激振动上的研究成果。为更进一步的海洋立管涡激振动研究提供了理论依据。

摘要：介绍深水海底管线铺设自动焊接设备的研制以及自动焊接工艺方案的设计与实施,通过管道焊接接头超声检验和力学性能试验证明,采用双车双炬焊接成功的管道接头均符合API STD 1104-2005要求。在建造场地模拟试验的基础之上,成功地进行了自动焊接海上试验。

摘要：海洋立管涡激振动会使立管产生疲劳破坏。实时监测应变并通过应变数据转化为立管的位移,从而可直观、准确地判断海洋立管的状态,预知可能发生破坏的位置并采取应对措施。建立了数学模型,通过理论分析立管的挠度曲率与应变、位移存在的关系,进而拟合立管的挠度曲线。基于挠度曲线的边界条件以及广义最小二乘法确定挠度曲线未知数的求解方法。设计试验方案,搭建试验平台,通过光纤光栅应变传感器及解调仪获得试验数据,求解挠度曲线。并通过试验过程中位移的测量值来验证位移计算值的正确性及可行性,试验结果表明:位移的计算值精度能够满足工程上的要求,该方法可作为检测立管涡激振动的一种方法。

摘要：为直观监测GMAW焊接熔滴过渡形式和熔滴大小,建立了熔滴过渡高速摄像系统。详述了背光光源选择、光路设计以及摄像装置调试等内容,并以高速摄像拍摄的熔滴过渡视频截图为基础,运用CANNY图像处理算法,结合局部属性函数,通过MATLAB软件编程实现对熔滴的边缘轮廓提取,并对提取的熔滴轮廓特征值进行标记,获得了熔滴尺寸特征的精确信息,其结论对GMAW焊接熔滴实际尺寸的精确计算和进一步熔滴过渡精确控制奠定了基础。