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1、碩士學(xué)位論文壓力自平衡式水下焊接設(shè)備防水系統(tǒng)研究RESEARCHONPRESSURESELF-BALANCINGWATERPROOFINGSYSTEMAPPLIEDTOUNDERWATERWELDINGEQUIPMENT董義令哈爾濱工業(yè)大學(xué)2014年7月萬方數(shù)據(jù)國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TG409學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：621.791密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文壓力自平衡式水下焊接設(shè)備防水系統(tǒng)研究碩士研究生：董義令導(dǎo)師：高洪明教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：材料加工工程所在單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2014年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)萬方數(shù)據(jù)
2、ClassifiedIndex:TG409U.D.C:621.791DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONPRESSURESELF-BALANCINGWATERPROOFINGSYSTEMAPPLIEDTOUNDERWATERWELDINGEQUIPMENTCandidate:DongYilingSupervisor:Prof.GaoHongmingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MaterialsProces
3、singEngineeringAffiliation:SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofDefence:July,2014Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology萬方數(shù)據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要海洋油氣資源的開采已成為我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn)，水下焊接技術(shù)將被廣泛應(yīng)用于海洋工程結(jié)構(gòu)的建造及維修。目前水下焊接工藝已經(jīng)得到大量研究，但在水下焊接設(shè)備防水系統(tǒng)方面的研究還有所欠缺。本文設(shè)計(jì)了以氣體作為平衡介質(zhì)的壓力自平衡
4、式防水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對(duì)系統(tǒng)的工作性能進(jìn)行了驗(yàn)證，討論了各種因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響。建立了基于單片機(jī)的壓力自平衡式水下焊接設(shè)備防水系統(tǒng)，以LPC1768作為控制核心，包括AD轉(zhuǎn)換模塊、閥門驅(qū)動(dòng)模塊、單片機(jī)與PC機(jī)通信模塊以及其他外圍電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)焊接壓力艙內(nèi)部壓力的控制。利用LabVIEW編寫了PC機(jī)用戶界面和后臺(tái)工作程序，實(shí)現(xiàn)了用戶對(duì)防水系統(tǒng)的控制，使用戶可以方便地獲取系統(tǒng)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，并能保存數(shù)據(jù)以用于實(shí)驗(yàn)后續(xù)分析。討論了完全機(jī)械式的壓力自平衡式焊接設(shè)備防水系統(tǒng)組成，設(shè)計(jì)了可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充氣功能的進(jìn)氣閥，分析了進(jìn)氣閥的工作原理，并進(jìn)行了進(jìn)氣閥組件的受力分
5、析。建立了由兩個(gè)壓力艙組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可以模擬接近系統(tǒng)水下工作實(shí)際的環(huán)境。通過實(shí)驗(yàn)獲取了基于單片機(jī)的防水系統(tǒng)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明基于單片機(jī)的防水系統(tǒng)可以比較準(zhǔn)確的控制壓力艙的內(nèi)外壓差。研究了進(jìn)行充放氣時(shí)壓力艙內(nèi)壓力的變化過程，在容器體積不大的情況下，充放氣過程可以視為絕熱過程，充放氣結(jié)束后氣體變化過程為等容過程。證明了對(duì)壓力艙進(jìn)行充放氣時(shí)，艙內(nèi)溫度會(huì)出現(xiàn)很大變化，對(duì)系統(tǒng)的控制效果存在較大影響。電磁閥的工作性能影響對(duì)內(nèi)外壓差范圍的控制，工程中要求電磁閥有盡量小的動(dòng)作時(shí)間。在相同壓差控制范圍條件下，隨著艙內(nèi)氣壓的降低，放氣時(shí)間將增長(zhǎng)。利用Simul
6、ink建立了進(jìn)氣閥的仿真模型。通過仿真獲得了在穩(wěn)定點(diǎn)處外界壓力出現(xiàn)迅速變化時(shí)，與閥門性能相關(guān)的數(shù)據(jù)變化曲線。獲得了在外界壓力逐漸變化時(shí)，與閥門性能相關(guān)的數(shù)據(jù)變化曲線。研究了閥桿質(zhì)量和閥門膜片上腔體積對(duì)閥門工作性能的影響。關(guān)鍵詞：水下焊接；壓力控制；自平衡；防水系統(tǒng)-I-萬方數(shù)據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTheexploitationofoffshoreoilandgasisanimportantpartofenergysustainabledevelopmentstrategyinChina.Underwaterweldingtec
7、hnologywillbewidelyusedintheconstructionandmaintenanceofoceanengineeringstructures.Currentlyunderwaterweldingprocesshasbeenwellstudied.However,relativeachievementsonthewaterproofingsystemappliedtounderwaterweldingequipmentarestillnotenoughatpresent.Inthethesis,pressureself-balan
8、cingwaterproofingsystemisdesignedtoensurethatth
