船舶科考绞车系统设计与优化

　　本书基于国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项“全海深地质绞车系统研制”的研究成果，以科考船绞车系统设计与优化为主线，主要内容包括科考船绞车系统研究现状、科考船绞车结构设计与优化、科考船绞车系统减张力技术、科考船绞车系统自动排缆技术、科考船绞车系统缆松弛补偿器设计与仿真、科考船绞车系统缆绳试验与应用。

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目录
第1章 概述 1
1.1 科考船绞车系统的研究进展 3
1.2 科考船绞车系统分类与工作原理 6
1.2.1 科考船绞车系统的作用和分类 6
1.2.2 科考船绞车的工作原理 11
1.3 国产全海深地质绞车系统“海威DJ11000”简介 19
第2章 全海深地质绞车系统结构设计与优化 23
2.1 全海深地质绞车系统结构设计 25
2.1.1 全海深地质绞车系统工作原理与主要部件 25
2.1.2 全海深地质绞车系统受力分析 28
2.1.3 全海深地质绞车系统刚柔耦合分析 31
2.2 全海深地质绞车系统结构优化 41
2.2.1 全海深地质绞车系统结构优化方法 41
2.2.2 储缆绞车卷筒应力检测 48
2.2.3 科考船绞车系统缆绳检测 49
第3章 科考船绞车系统减张力技术 53
3.1 牵引绞车主要结构 55
3.2 减张力技术工作原理 56
3.2.1 理论模型 56
3.2.2 缆绳张力分析 56
3.3 基于合成纤维缆绳的绞车减张力设计 57
3.4 减张力卷筒缆槽加工修正 60
第4章 科考船绞车系统自动排缆技术 63
4.1 自动排缆器总体结构设计 65
4.1.1 丝杠的设计 65
4.1.2 丝杠支撑轴承选型校核 68
4.1.3 伺服电机及伺服减速机选型 69
4.1.4 销轴式传感器 69
4.1.5 支座及导向轴 70
4.1.6 行走机构设计 71
4.1.7 总体结构方案 72
4.2 自动排缆器有限元分析 73
4.2.1 模型的简化 73
4.2.2 基于简化模型的结构强度分析 74
4.2.3 基于简化模型的模态分析 77
4.2.4 排缆系统机械传动机构动力学模型 79
4.3 折线槽结构与设计 81
4.4 自动排缆检测 85
第5章 科考船绞车系统缆松弛补偿器设计与仿真 89
5.1 缆松弛补偿器系统整体设计方案 91
5.1.1 缆松弛补偿器液压系统工作原理 91
5.1.2 控制方案设计 92
5.2 缆松弛补偿器相关元件设计 93
5.2.1 液压油缸设计 93
5.2.2 关键液压部件选型 94
5.2.3 缆松弛补偿器整体模型 98
5.3 基于有限元分析的缆松弛补偿器强度校核 99
5.3.1 液压油缸有限元分析 99
5.3.2 储能器有限元分析 100
5.3.3 储缆绞车及滑轮有限元分析 102
5.4 缆松弛补偿器系统仿真分析 104
5.4.1 液压系统建模仿真 104
5.4.2 仿真结果分析 105
第6章 科考船绞车系统缆绳试验与应用 113
6.1 科考船绞车系统合成纤维缆试验 115
6.1.1 试验准备 115
6.1.2 试验过程 117
6.1.3 试验安全 122
6.2 科考船绞车系统收放缆过程 122
6.2.1 OrcaFlex仿真建模 123
6.2.2 4500m水深收放缆过程 124
6.2.3 海试与仿真结果对比 132
6.2.4 仿真总结 133
参考文献 135