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载人潜水器马氏体镍钢载人舱设计 被引量:6
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作者 杨青松 胡勇 +1 位作者 姜旭胤 姜磊 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2018年第8期72-76,共5页
"蛟龙"号与"深海勇士"号载人潜水器均使用钛合金作为载人舱的耐压结构材料,而俄罗斯"和平"号载人潜水器使用马氏体镍钢材料设计与制造载人舱及其他耐压罐体。对于这种超高强度钢用于载人舱的设计制造,国... "蛟龙"号与"深海勇士"号载人潜水器均使用钛合金作为载人舱的耐压结构材料,而俄罗斯"和平"号载人潜水器使用马氏体镍钢材料设计与制造载人舱及其他耐压罐体。对于这种超高强度钢用于载人舱的设计制造,国内尚无应用经验。文章对马氏体镍钢载人舱的结构设计、结构计算和规范适用性进行研究,总结马氏体镍钢用于载人潜水器耐压结构设计与计算的经验,以期推进马氏体镍钢在我国深海装备领域的应用。 展开更多
关键词 载人潜水器 马氏体镍钢 载人舱 结构设计 结构计算
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全海深载人潜水器载人舱缩比结构模型试验研究 被引量:7
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作者 王芳 杨青松 +1 位作者 胡勇 崔维成 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期62-71,共10页
"十三五"期间中国提出了"深海进入、深海探测、深海开发"的海洋战略。全海深载人潜水器即是"深海进入"的重要装备,其核心部件载人舱的材料选择、设计标准、制造工艺以及结构安全评判就成为需要解决的技... "十三五"期间中国提出了"深海进入、深海探测、深海开发"的海洋战略。全海深载人潜水器即是"深海进入"的重要装备,其核心部件载人舱的材料选择、设计标准、制造工艺以及结构安全评判就成为需要解决的技术问题。论文针对超高强度马氏体镍钢C250制造的载人舱缩比结构模型,进行压力筒静水压力测试;并对结构应力、极限载荷和体积收缩率进行测试,以研究超高强度马氏体镍钢应用于深海载人舱的设计、计算与制造的可行性。 展开更多
关键词 全海深载人潜水器 载人舱 马氏体镍钢 结构应力 极限载荷 体积收缩率
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钛合金深潜器载人舱疲劳寿命预报方法研究进展 被引量:4
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作者 王芳 王莹莹 +1 位作者 王珂 崔维成 《钛工业进展》 CAS 北大核心 2016年第4期1-6,共6页
对钛合金载人舱的结构形式、材料特性、载荷历程进行了描述,重点介绍了考虑载荷循环和保载特性下的Ti-6Al-4V ELI合金蠕变-疲劳寿命预报模型的研究进展,以及基于这些模型的可靠性评估方法,为提出一个合理的钛合金球壳剩余极限强度随时... 对钛合金载人舱的结构形式、材料特性、载荷历程进行了描述,重点介绍了考虑载荷循环和保载特性下的Ti-6Al-4V ELI合金蠕变-疲劳寿命预报模型的研究进展,以及基于这些模型的可靠性评估方法,为提出一个合理的钛合金球壳剩余极限强度随时间的衰减规律的分析方法奠定基础。 展开更多
关键词 高强度钛合金 载人球 疲劳寿命
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载人潜器载人舱布局优化 被引量:4
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作者 刘峰 韩端锋 韩海辉 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期30-37,共8页
针对载人潜器载人舱布局问题,以模糊层次综合评估方法为主要方法开展了载人潜器载人舱布局方案综合评估的研究工作。研究了评估指标体系的构建原则和分析标准,对载人潜器载人舱布局进行了人机工程要求分析,并在此基础上建立了载人潜器... 针对载人潜器载人舱布局问题,以模糊层次综合评估方法为主要方法开展了载人潜器载人舱布局方案综合评估的研究工作。研究了评估指标体系的构建原则和分析标准,对载人潜器载人舱布局进行了人机工程要求分析,并在此基础上建立了载人潜器载人舱布局方案的评估指标体系及其递阶层次结构;提出了载人舱布局评估流程,对于该流程的可行性进行了有效验证;建立了布局优化评估的数学模型,选择并列选择遗传算法作为布局优化的求解方法。最后,针对一型载人潜器载人舱布局进行了研究,得到了优化的布局,验证了指标体系及算法的可行性,为载人潜器载人舱布局设计提供了参考。 展开更多
关键词 载人潜器 载人舱 指标体系 布局优化 并列选择遗传算法
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全海深载人潜水器超高强度钢制载人球壳的极限强度分析与模型试验 被引量:4
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作者 于爽 胡勇 +2 位作者 王芳 杨青松 崔维成 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期51-57,共7页
载人耐压舱是保证载人潜水器安全性的最核心部件,文章主要针对上海海洋大学正在研制的万米载人潜水器开展载人球壳的极限强度理论分析和模型试验研究。该载人耐压球壳采用超高强度马氏体镍钢。有限元分析包括静应力分析和屈曲分析,获得... 载人耐压舱是保证载人潜水器安全性的最核心部件,文章主要针对上海海洋大学正在研制的万米载人潜水器开展载人球壳的极限强度理论分析和模型试验研究。该载人耐压球壳采用超高强度马氏体镍钢。有限元分析包括静应力分析和屈曲分析,获得了耐压球壳的极限强度和失效模式;在此基础上,设计了模型球进行了极限破坏试验。通过有限元分析结果和试验结果对比,获得了球壳极限破坏压力失效模式和加载过程中球壳表面应变的变化历程。试验结果和有限元结果基本一致,验证了设计方法对马氏体镍钢球壳的适用性。该研究为后续全海深耐压球壳的设计提供了可靠的试验和理论基础。 展开更多
关键词 马氏体镍钢 耐压球壳模型 有限元分析 试验验证
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全海深载人舱备选材料TB19的低周保载疲劳寿命和破坏模式的试验研究(英文) 被引量:1
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作者 王芳 姜哲 崔维成 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期727-735,共9页
全海深载人潜水器正在研制中,其载人舱材料的合理选择是保证潜水器在严峻环境中使用安全的重要因素。高强度钛合金TB19是全海深载人舱的备选材料之一,材料在使用过程中将承受高应力水平下的蠕变疲劳载荷的作用。文章对TB19的低周保载疲... 全海深载人潜水器正在研制中,其载人舱材料的合理选择是保证潜水器在严峻环境中使用安全的重要因素。高强度钛合金TB19是全海深载人舱的备选材料之一,材料在使用过程中将承受高应力水平下的蠕变疲劳载荷的作用。文章对TB19的低周保载疲劳寿命和破坏模式进行了试验研究,并与已应用于在役载人舱的Ti-6Al-4V ELI材料的性能进行了对比。该研究结果可为后续全海深载人舱的选材和载人舱初步设计提供指导。 展开更多
关键词 TB19 选材 保载疲劳 寿命 破坏模式
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观光潜水器载人舱大开口结构强度分析
7
作者 高成君 姜磊 +1 位作者 张庆勇 刘帅 《船舶标准化工程师》 2020年第4期34-38,共5页
文章分别采用规范计算和有限元分析对23客位观光潜水器载人舱大开口结构强度进行分析,并设计2种大开口结构加强形式。计算结果显示,文章设计的载人舱结构满足规范对强度和稳定性的要求,且设计的2种结构加强形式均能满足强度要求。文章... 文章分别采用规范计算和有限元分析对23客位观光潜水器载人舱大开口结构强度进行分析,并设计2种大开口结构加强形式。计算结果显示,文章设计的载人舱结构满足规范对强度和稳定性的要求,且设计的2种结构加强形式均能满足强度要求。文章计算结果可为大开口耐压罐体结构的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 观光潜水器 载人舱 大开口 结构分析
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钛合金载人舱模型球的外压压溃分析
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作者 沈允生 王芳 +1 位作者 田常录 王璇 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期808-814,共7页
在深海载人舱设计前,一般会通过缩比模型球的压力试验来考核材料和结构的性能,以便进一步优化结构的设计。本文结合Ti-6Al-4V ELI材料的模型球压溃后的断口分析和有限元仿真分析,对球壳的失效状态进行了说明。分析结果显示,局部屈服首... 在深海载人舱设计前,一般会通过缩比模型球的压力试验来考核材料和结构的性能,以便进一步优化结构的设计。本文结合Ti-6Al-4V ELI材料的模型球压溃后的断口分析和有限元仿真分析,对球壳的失效状态进行了说明。分析结果显示,局部屈服首先发生在球壳孔座附近,然后沿着焊缝的径向发生塌陷、撕裂,直至整个北半球发生破坏。仿真分析结果可以为载人舱球壳进一步的动态分析和冲击分析提供参考。 展开更多
关键词 载人舱 模型球 压溃分析 钛合金
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超高温矿井载人舱设想
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作者 胡汉华 魏亚兴 何发龙 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期49-53,共5页
随着矿井开发不断向深部发展,未来超深矿井必然面临超高温问题,对未来超高温矿井开采做前瞻性探讨很有必要。未来超深矿井中的超高温复杂环境必然需要实现自动化、智能化采矿。这些高度自动化、智能化的设备也需要工作人员现场维护,而... 随着矿井开发不断向深部发展,未来超深矿井必然面临超高温问题,对未来超高温矿井开采做前瞻性探讨很有必要。未来超深矿井中的超高温复杂环境必然需要实现自动化、智能化采矿。这些高度自动化、智能化的设备也需要工作人员现场维护,而工作人员无法直接进入未来超高温矿井,为此提出超高温矿井载人舱技术设想。分析指出实现载人舱技术面临的关键技术难题是超高温环境下的制冷隔热技术,并用理论估算和数值模拟技术进行了论证;其他难题包括舱内环境控制系统、监控系统、自由移动技术、能源与动力供给以及其相关不可缺少的设施等;讨论各项技术难题的内容,分析其在未来的可行性。 展开更多
关键词 超高温矿井 载人舱 超高温差制冷 隔热
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载人潜器载人舱出入舱口加强结构优化 被引量:3
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作者 刘峰 韩端锋 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期63-68,共6页
针对载人潜器出入舱口加强结构,采用最优拉丁超立方方法进行了样本点的选取,利用有限元分析软件对样本点进行了临界应力和载荷的计算,采用响应面模型对样本点进行了近似,得到了满足工程要求的近似模型,进一步以临界载荷为约束、以载人... 针对载人潜器出入舱口加强结构,采用最优拉丁超立方方法进行了样本点的选取,利用有限元分析软件对样本点进行了临界应力和载荷的计算,采用响应面模型对样本点进行了近似,得到了满足工程要求的近似模型,进一步以临界载荷为约束、以载人舱质量和临界应力为目标函数建立了载人舱出入舱口加强结构多目标优化模型,最后针对该多目标优化模型采用第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行优化的求解,得到了优化结果,为载人舱出入舱口加强结构设计提供了依据。 展开更多
关键词 载人潜器 载人舱出入舱口加强 多目标优化 第二代非支配排序遗传算法
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大深度载人潜水器载人舱球壳极限承载能力计算公式研究现状分析 被引量:3
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作者 张磊 胡震 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期125-135,共11页
重点对目前比较成熟的计算公式和常用船级社的计算公式进行比较研究。首先通过4个壳模型球的压力破坏试验对各计算公式进行了对比,发现计算公式的预测结果与试验破坏压力存在一定的偏差,且各公式的偏差不一致,表明各公式的建立过程存在... 重点对目前比较成熟的计算公式和常用船级社的计算公式进行比较研究。首先通过4个壳模型球的压力破坏试验对各计算公式进行了对比,发现计算公式的预测结果与试验破坏压力存在一定的偏差,且各公式的偏差不一致,表明各公式的建立过程存在一定的差异。开展了载人舱球壳主要参数的灵敏度分析,进一步反映各计算方法之间存在一定的差异。 展开更多
关键词 载人舱球壳 极限承载能力 计算方法
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潜水器载人舱的不确定性测度计算方法研究 被引量:1
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作者 张磊 胡震 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期197-207,共11页
本文研究状态函数中存在概率数和证据数的混合状态下的系统不确定性分析方法问题,用于解决在产品实现过程中部分信息的认知不足。传统概率分析方法无法建立认知不确定信息模型,无法反映产品在实现过程中不确定性影响的问题。本文将证据... 本文研究状态函数中存在概率数和证据数的混合状态下的系统不确定性分析方法问题,用于解决在产品实现过程中部分信息的认知不足。传统概率分析方法无法建立认知不确定信息模型,无法反映产品在实现过程中不确定性影响的问题。本文将证据理论不确定度分析方法融入传统JC算法,在计算随机变量迭代时开展认知变量极值计算,进而可以处理随机和认知不确定性变量同时存在时的混合不确定性问题。本文建立了4500 m载人潜水器载人舱不确定度分析模型,基于改进JC算法计算得到载人舱失效似然性测度和失效可信性测度值,同时采用实验设计法对影响载人舱不确定性测度的因素进行分析,分析表明测度影响较大的因素是真球度和极限拉伸强度,测度对真球度和厚度两个因素的单位数量变化比较敏感。 展开更多
关键词 潜水器载人舱 认知不确定性 不确定性分析 改进JC算法 失效似然性测度 失效可信性测度
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深海载人舱室风机盘管系统仿真
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作者 周鑫涛 徐蒙 +1 位作者 赵远辉 王海宁 《机电设备》 2022年第3期23-28,共6页
文章对深海载人舱室风机盘管系统进行仿真研究,计算不同控制策略下舱内温湿度的变化,以及不同工况下风机盘管系统性能。结果表明:综合控制便利性和节能因素,应以大小舱室混合回风温度为控制对象;通过调节送风比例能够实现对小舱室的独... 文章对深海载人舱室风机盘管系统进行仿真研究,计算不同控制策略下舱内温湿度的变化,以及不同工况下风机盘管系统性能。结果表明:综合控制便利性和节能因素,应以大小舱室混合回风温度为控制对象;通过调节送风比例能够实现对小舱室的独立控温;当外界环境温度升高时,应适当增大风量及提高舱室的控制温度,以延长风机盘管系统的有效工作时间;空调系统制冷模式由风机盘管模式转为机械压缩制冷模式应以冷却水进口温度为切换点,且上限不高于14℃。 展开更多
关键词 深海载人舱室 系统仿真 控制策略 风机盘管系统
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全海深耐压壳备选材料——马氏体镍钢18Ni(250)和18Ni(350)的裂纹扩展率特性(英文) 被引量:1
14
作者 张苏杰 王芳 崔维成 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期1540-1548,共9页
正在研制的全海深载人舱及可调压载水舱等其他耐压壳体将采用马氏体镍钢材料制造。其中,18Ni(250)和18Ni(350)是两种备选的马氏体镍钢。在设计过程中,必须依据材料特性对耐压舱的寿命进行合理预报,以确保载人潜水器的使用安全。文中给出... 正在研制的全海深载人舱及可调压载水舱等其他耐压壳体将采用马氏体镍钢材料制造。其中,18Ni(250)和18Ni(350)是两种备选的马氏体镍钢。在设计过程中,必须依据材料特性对耐压舱的寿命进行合理预报,以确保载人潜水器的使用安全。文中给出了18Ni(250)和18Ni(350)这两种材料的系列裂纹扩展率试验数据,并依据其中某一载荷比条件下的一组试验数据确定了用于寿命预报的统一裂纹扩展率模型参数。根据这些参数,对其他载荷比下的裂纹扩展率曲线进行了预报,并与试验结果进行了对比。对比结果表明了该模型及其参数预报方法对这两种材料的适用性。该项研究可为基于断裂力学的全海深载人舱和可调压载水舱的寿命预报提供基础。 展开更多
关键词 马氏体镍钢 全海深载人舱 裂纹扩展率 18Ni(250) 18Ni(350)
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基于神经网络的深潜器载人舱损伤识别
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作者 嵇春艳 刘浩然 +2 位作者 郭建廷 孟小峰 颜威 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2020年第10期144-148,共5页
深海潜水器载人舱是海洋深潜载人结构物的重要组成部分,保障着工作人员的安全,掌握该结构在长期使用过程中的健康安全状况非常必要。文章首先对4 500 m深海潜水器载人舱6个监测点进行加速度监测,得到其加速度的结点能量;再通过广义回归... 深海潜水器载人舱是海洋深潜载人结构物的重要组成部分,保障着工作人员的安全,掌握该结构在长期使用过程中的健康安全状况非常必要。文章首先对4 500 m深海潜水器载人舱6个监测点进行加速度监测,得到其加速度的结点能量;再通过广义回归神经网络和概率神经网络对这些加速度结点能量进行训练;最后用训练好的神经网络进行预测。研究结果表明,对深海潜水器载人舱结构损伤位置的预测正确率可以达到90%左右,可以达到健康监测的目的。 展开更多
关键词 深海潜水器载人舱 健康监测 神经网络
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超高速撞击声发射信号在加筋壁板中传播的模态转换现象研究 被引量:8
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作者 刘治东 庞宝君 刘刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第21期114-118,共5页
为应对空间碎片对载人密封舱的撞击威胁,一种基于声发射的在轨感知系统被应用于载人密封舱,通过采集撞击产生的声发射信号,感知撞击事件并定位由此产生的气体泄漏源或潜在泄漏源。载人密封舱舱壁通常由周期性加筋板焊接而成,声发射信号... 为应对空间碎片对载人密封舱的撞击威胁,一种基于声发射的在轨感知系统被应用于载人密封舱,通过采集撞击产生的声发射信号,感知撞击事件并定位由此产生的气体泄漏源或潜在泄漏源。载人密封舱舱壁通常由周期性加筋板焊接而成,声发射信号在筋体处会发生复杂的散射现象。针对散射现象中的模态转换现象,采用数值仿真手段,研究了超高速撞击声发射信号所含各模态板波在筋体处的模态转换特性,结果表明:S0、A0、S2阶板波经过筋体后会分别部分转换为A0、S0、A1阶板波;A1阶板波经过筋体后会部分转换为S0阶板波。 展开更多
关键词 模态转换 声发射信号 超高速撞击 载人密封舱
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载人密闭舱室FTA-FBN舒适度评估方法 被引量:2
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作者 陈登凯 张献 +1 位作者 朱梦雅 孙意为 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期100-106,共7页
为改善载人密闭舱室整体舒适度,提升作业人员的生理、心理舒适性与工作效率。对载人密闭舱室舒适度评估方法展开深入探究,在完成舱室整体舒适度评估的基础上,能够进一步明确影响舱室综合舒适度的基本事件并进行重要度排序,从而更有针对... 为改善载人密闭舱室整体舒适度,提升作业人员的生理、心理舒适性与工作效率。对载人密闭舱室舒适度评估方法展开深入探究,在完成舱室整体舒适度评估的基础上,能够进一步明确影响舱室综合舒适度的基本事件并进行重要度排序,从而更有针对性的改进和指导载人密闭舱室设计。构建了载人密闭舱室舒适度故障树分析(Fault tree analysis,FTA)模型,将载人密闭舱室舒适度影响因素划分生理环境、物理因素、主观感受3个中间等级,下行提取17个基本事件,综合模糊贝叶斯(Fuzzy bayesian networks,FBN)方法进行正向诊断,评估载人密闭舱室的整体舒适性;展开逆向因果推理,寻找造成舱室不舒适的主要原因。结果表明:实例探究中选取西北工业大学载人密闭实验室进行整体舒适度评估,并通过16位被试人员的主观评价验证了载人密闭舱室FTA-FBN舒适度评估方法的有效性与可靠性;逆向推理计算各基本事件对舱室整体舒适度的影响概率并进行排序,指出载人密闭舱室设计改进方向。 展开更多
关键词 载人密闭舱室 模糊贝叶斯网络 故障树 舒适度评价 网络推理
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载人航天器座舱空气龄的数值模拟 被引量:3
18
作者 梁珍 张吉礼 陆亚俊 《暖通空调》 北大核心 2007年第5期1-5,共5页
建立了一个包含乘员、仪器设备和简单生活设施在内的载人航天器座舱物理模型,采用房间零方程湍流模型模拟了座舱工作区的空气龄分布。送风模式为舱顶两侧45°斜送风,风口布置采用了连续对称布置、间隔对称布置和间隔交错布置3种方... 建立了一个包含乘员、仪器设备和简单生活设施在内的载人航天器座舱物理模型,采用房间零方程湍流模型模拟了座舱工作区的空气龄分布。送风模式为舱顶两侧45°斜送风,风口布置采用了连续对称布置、间隔对称布置和间隔交错布置3种方案。模拟结果显示,连续对称布置会产生分叉现象,不建议采用;间隔交错布置优于间隔对称布置,并在送风速度为1.1 m/s左右时换气效率最高;在舱壁附近有乘员长期工作的情况下,乘员呼吸区的空气龄偏大,建议采用个性化送风来解决此问题。 展开更多
关键词 载人航天器座舱 空气龄 送风模式 风口布置 数值模拟
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中控GCS系统在船舶机舱监测报警系统的应用 被引量:2
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作者 王长久 程国铭 石文婷 《仪器仪表标准化与计量》 2022年第4期21-23,26,共4页
GCS系统是浙江中控面向离散行业推出的自动化产品平台,其双网冗余、宽温宽湿、防腐能力、工业3级抗干扰能力以及万点以上的综合监控的性能完美的契合了船舶机舱监测报警系统对综合监控系统的要求。本文介绍了GCS系统在船舶机舱监测报警... GCS系统是浙江中控面向离散行业推出的自动化产品平台,其双网冗余、宽温宽湿、防腐能力、工业3级抗干扰能力以及万点以上的综合监控的性能完美的契合了船舶机舱监测报警系统对综合监控系统的要求。本文介绍了GCS系统在船舶机舱监测报警系统的实际应用,通过机舱实时监控及故障报警功能、报警延伸功能、有人/无人机舱切换功能、轮机员呼叫功能、值班轮机员安全报警功能等实现了自动化智能监控,并为船岸一体化的应用提供全集成化的解决方案。 展开更多
关键词 GCS系统 机舱监测报警系统 延伸报警 船岸一体化 有人/无人机舱切换功能
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载人潜水器舱室空间布局设计方法与应用研究 被引量:2
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作者 李瀛 《设计》 2017年第1期14-15,共2页
载人潜水器舱室空间布局设计是涉及到人机工程、工业设计、测量学、心理学、行为学、材料学和色彩学等多种学科的综合性的工作,在分析目前载人潜水器设计问题的基础上,引入工业设计方法和理论体系,建立了载人潜水器工业设计解决方法模型... 载人潜水器舱室空间布局设计是涉及到人机工程、工业设计、测量学、心理学、行为学、材料学和色彩学等多种学科的综合性的工作,在分析目前载人潜水器设计问题的基础上,引入工业设计方法和理论体系,建立了载人潜水器工业设计解决方法模型,研究了载人潜水器舱内布局设计对象,详细论述了从创意方案设计到效果表达输出的系统设计过程,并进行了人机功效等设计分析,最终获得了载人潜水器舱室布局设计方案。 展开更多
关键词 载人潜水器 舱室布局 工业设计 人机设计
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