小型潜器纵向运动阻力试验方法和装置研究

论文摘要

随着海洋开发的深入,近海海底浅层的机械物理性能的基本数据日益显出其重要作用,测量方法也在不断改进。利用潜器携带相关仪器进行现场测量,已经成为可能。但海底沉积层的主要成份分为淤泥、粉砂、细砂、砾石等,海底还常有礁石,为避免潜器陷进淤泥或碰撞硬底和礁石,需要使潜器“软着陆”。本文研究的内容来源于一项技术合作项目。为了满足用潜器检测海底基础数据时,潜器软着陆的要求,开展潜器纵向运动所受阻力的检测方法和相应的装置。 本文首先通过分析借鉴船模静水阻力试验,确定本课题的试验方案。进而确定通过改变速度的不同水平来测试对应阻力的方法,然后设计测试装置及卷扬机构(牵引装置)。进而说明单片机的模块结构和主要功能,编写实验程序,进行实验仪器、设备的选用。然后用合作方提供的模拟潜器进行检测试验,获得大量数据,用最小二乘原理进行回归分析,得到回归方程(经验公式),经过显著性检验、经验类比和方差计算,验证回归方程具有很高的可依赖性,从而证明本文设计的潜器纵向运动阻力试验的试验方法及试验装置技术可靠,具有实际应用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究的来源
• 1.2 潜器纵向运动阻力检测方法和装置的国内外相关研究
• 1.2.1 近期的研究
• 1.2.2 典型方法
• 1.3 论文的主要工作
• 第二章 试验方案与方法拟定
• 2.1 试验方案的确定
• 2.2 试验方法的确定
• 2.3 小结
• 第三章 试验装置
• 3.1 试验装置设计
• 3.1.1 测力装置原理及设计
• 3.1.1.1 应变片工作原理简介及选择
• 3.1.2 弹性元件的结构形式和支承方式
• 3.1.3 传感器构件设计
• 3.1.4 卷扬机构设计
• 3.1.5 仪器选用
• 3.2 单片机控制系统主要功能及程序设计
• 3.2.1 单片机控制系统主要功能
• 3.2.2 采样模块
• 3.2.3 驱动步进电机模块
• 3.2.4 通信模块
• 3.2.5 单片机系统总体电路
• 3.2.6 上位机的主要功能
• 3.3 试验程序设计
• 3.3.1 单片机主程序
• 3.3.2 串行中断程序
• 3.3.3 采样程序
• 3.3.4 步进电机控制程序
• 3.3.5 上位机（PC机）程序
• 3.4小结
• 第四章 检测试验
• 4.1 试验环境与试验过程
• 4.1.1 试验环境
• 4.1.2 试验过程
• 4.1.2.1 测力传感器的标定
• 4.1.2.2 检测试验
• 4.2 试验数据分析
• 4.3 小结
• 结论
• 1、总结
• 2、展望
• 参考文献
• 独创性声明
• 致谢
• 附录