徐芑南 “深蓝”开拓者

北京时间2011年7月26日上午9点,＂蛟龙＂号——我国自主研发的首个7000米载人深海潜水器,在下潜试验中成功潜至5057米,突破了5000米水深大关,创造了中国载人深潜的新历史。这意味着中国的载人潜水器可探测全球70%以上的海底,标志着中国成为继美、     

蛟龙与天宫——海与天实现对话

6月24日,注定是一个载入史册的日子。7000米深海的＂蛟龙＂和翱翔天宇的＂天宫＂里的六名中国人,穿越漫漫海天的距离,共铸辉煌,互致问候。北京时间24日9时07分,中国＂蛟龙＂号载人潜水器在三名潜航员的驾驶下,顺利达到马里亚纳海沟7020米深的海底,在世界载人深潜的榜首刻下了中国人的名字。     

高效串型深海环境腐蚀试验技术

从海洋资源开发和军事应用等方面分析了发展材料深海环境腐蚀试验技术的紧迫性和必要性,综述了美国、前苏联、印度、挪威等国家深海腐蚀的试验方法、技术和研究进展,总结了深海环境腐蚀试验的发展概况。针对中国船舶重工集团公司第七二五研究所开发的高效串型深海环境试验装置,对其结构、功能、水下静态受力状态以及试验方法进行了简要介绍,同时阐述了深海环境腐蚀试验技术对我国的重要性以及未来发展前景。     

不锈钢在西太平洋深海环境中腐蚀规律研究

目的 研究不锈钢在西太平洋海域深海环境中的腐蚀规律。方法 采用深海高效串型试验装置对304不锈钢和316L不锈钢在西太平洋深海环境中进行深海实海腐蚀试验,分析不锈钢的腐蚀形貌、腐蚀速率和点蚀深度规律等,研究2种不锈钢在500、800、1 200、2 000 m海深下的腐蚀规律。结果 304不锈钢与316L不锈钢腐蚀质量损失主要由缝隙腐蚀引起,316L不锈钢的腐蚀程度总体上低于304不锈钢,304不锈钢的腐蚀速率低于0.4 mm/a,316L不锈钢的腐蚀速率低于0.25 μm/a。深海环境中,304不锈钢的腐蚀产物主要是α-Fe2O3、γ-FeOOH、γ-Fe2O3,316L不锈钢的腐蚀产物主要是α-FeOOH、γ-FeOOH、γ-Fe2O3。结论304不锈钢和316L不锈钢在西太深海环境中使用过程中应避免缝隙的形成,降低其发生缝隙腐蚀和点蚀的概率。     

日本利用调查船研究深海微生物

海洋科学技术中心从今年起将着手研究深海微生物。首先,使用“深海2000”载人潜水调查船采集水深2000m附近的海底底泥和海水,在进行常压条件下微生物的分离、培养等研究的同时,用3年时间开发深海环境实验系统——能够在保持最大为     

环氧型防腐涂层在深海环境的电化学行为分析

目的评价铝合金基环氧型防腐涂层在深海环境的腐蚀防护性能,为铝合金结构在深海环境下的腐蚀防护提供支撑。方法采用近底悬浮式深海环境试验装置和深海高压模拟试验系统,分别开展环氧型防腐涂层体系实海试验与室内模拟深海试验,研究铝合金基环氧型防腐涂层在深海环境下的防护性能与电化学行为。结果某海域实海结果显示,经历0.5 a的1000 m深海试验后,环氧防腐涂层对铝合金基体的防护状态良好,涂层附着力强度仍旧保持在9 MPa以上。室内模拟深海试验结果显示,在5~20 d的试验周期内,试验初期涂层电阻均在10^(10)Ω·cm^(2)以上,涂层电容则在10^(‒10)F/cm^(2)数量级。随着试验时间的增加,涂层电阻减小,电容增加。其中3000 m模拟深海环境下,涂层电阻从初始的3.995×10^(10)Ω·cm^(2)锐减至3.264×10^(7)Ω·cm^(2),下降了3个数量级,涂层电容则从初始的8.818×10^(‒10)F/cm^(2)上升至1.765×10^(‒9)F/cm^(2)。静水压力影响结果显示,随着试验压力的增加,涂层电阻逐渐减小,涂层电容和吸水率逐渐增加。在试验后期,1000、2000、3000 m模拟深海环境下,涂层电阻分别为3.044×10^(10)、4.305×10^(9)、3.264×10^(7)Ω·cm^(2),而涂层吸水率则分别为4.32%、8.09%和15.84%。结论1000~3000 m深海环境下,深度每增加1000 m,浸泡初期相同时间的涂层吸水率增加近1倍。     

基于重要抽样法的耐压球壳可靠性计算方法研究

目的 解决耐压球壳极小失效概率的可靠性计算问题。方法 在自适应Kriging的基础上,结合重要抽样法提出耐压球壳可靠性计算方法。该方法在较大失效概率下构建的Kriging模型基础上获得重要方向,在重要方向上计算得到较低失效概率下的设计点,以设计点为中心,构建小失效概率的Kriging模型,并通过此模型采用重要抽样法开展可靠性计算。结果 分别使用提出的重要抽样法和蒙特卡洛法计算了2个算例的失效概率,计算结果表明,该方法具有较高的精度和效率。使用该方法对某耐压球壳工作载荷下的失效概率进行了计算,计算得到该球壳失效概率为4.094×10^–96。结论 研究结果可为无失效方程下极低失效概率的可靠性计算问题提供参考。     

典型金属材料深海腐蚀行为规律与研究热点探讨

综述了碳钢与低合金钢、不锈钢、铜合金、铝合金以及钛合金等典型金属材料深海腐蚀行为规律的研究进展。结合深海环境的苛刻与独特性,探讨了深海腐蚀环境试验及实海原位电化学测试技术等领域研究方向,尤其是中国临近海域深尺度、涵盖当前实际需求材料的大规模深海环境试验以及耐受高静水压、集电化学数据采集与远程数据传输于一体的实海电化学测试技术。此外,从阴极保护、仿真预测、应力腐蚀、涂层防护等方面介绍了实验室深海模拟试验方面的研究热点,进一步展望了典型材料深海腐蚀数据积累及适用性研究发展前景。     

基于数智孪生的装备全周期敏捷试验技术

依据数智孪生的基本理论,提出基于数智孪生的装备全周期敏捷试验技术,在数字虚拟空间构建与物理空间孪生相像的虚拟试验环境和装备虚拟孪生体,支持在装备全寿命周期开展试验。从整体上提出基于数智孪生的装备敏捷试验框架、面向全寿命周期的试验开展流程、虚拟试验环境构建与运行机理及试验数据处理与运用技术。通过在数字虚拟空间进行装备全周期的敏捷试验,不但能够有效降低装备试验费用、缩短试验周期,也可避免消耗装备的使用寿命,并能够帮助设计人员事先了解受试装备在试验中的响应特性,及早改进装备设计,对后续要进行的实际物理试验,也能提供一定的指导作用,进而可极大提高试验效率,实现装备的敏捷试验与运用。     

新体制下装备环境适应性试验鉴定的思考

通过分析现行装备环境工程工作与新体制下试验鉴定要求的差距,归纳提出了新体制下装备环境适应性试验鉴定的总体解决思路,明确了全寿命周期装备环境适应性工作项目剪裁方法,以及完整的装备试验鉴定工作项目集,给出了装备环境适应性要求确定原则,以及各阶段、各层级产品环境适应性要求集,为装备面向实战、全过程、全层级、全指标的环境适应性试验鉴定提供了指导。     

深水环境试验技术综述

系统总结了深水环境模拟试验装备的发展历程以及国内外发展状况,介绍了深水环境模拟的2个关键技术——压力和温度环境模拟技术、测试技术与结构状态评估方法.对深水环境模拟试验技术的工程应用进行了归纳和总结,对深水环境模拟试验技术的改进方向和发展趋势进行了展望.     

基于人工智能的深潜耐压球壳应力场映射

目的 针对深潜耐压球壳在真实下潜过程中全局应力场难以直接获取的问题,提出一种基于人工智能的深潜耐压球壳应力场映射算法。方法 构建深潜耐压球壳有限元模型,并开展仿真分析。提出深潜耐压球壳监测布点方案,进而利用长短时记忆神经网络(Long-short Term Memory Network,LSTM),将测点应力信息作为输入,将全局应力场信息作为输出,构建深潜耐压球壳应力场映射模型。最后,对不同测点下的映射结果进行分析。结果 与模型试验结果相比,仿真误差小于2%。与DNN模型及BP模型相比,映射误差分别下降94.92%与97.76%。结论 所提映射算法可在部分测点失效的情况下仍可以保持较高精度。     

一种适用于深水压试验的传压隔热装置设计

目的真实高效地进行深水压环境的温度模拟。方法提出一种深水压试验压力加载过程中的恒温实现方法,通过开展基于皮囊的结构设计、密封性设计、导热性研究等工作,设计一种适用于深水压试验的传压隔热装置,对其进行理论分析和仿真计算。结果该装置可以实现液体温度在较长时间内基本恒定,具有良好的传压隔热性能。结论在建立的实验系统上进行了试验研究,实现了深水压环境模拟试验中压力载荷同步条件下液体温度小范围恒定功能,该技术为深水压环境试验的相关技术研究提供了技术储备。     

低气压环境综合加速试验技术在聚氨酯涂层快速评价中的应用

目的 研究低气压环境综合加速试验技术在聚氨酯涂层的低气压环境适应性评价中的加速性.方法 开展聚氨酯涂层低气压环境综合加速试验和低气压自然环境试验,分析聚氨酯涂层在两种试验环境中的老化机理、色差和光泽度变化规律,采用加速转换因子(ASF)法处理试验数据,分析低气压环境综合加速试验技术的加速性.结果 与低气压自然环境试验12个月相比,在低气压环境综合加速试验60 d内,聚氨酯涂层的老化机理、色差和光泽度变化规律基本不变.低气压环境综合加速试验的加速倍率随试验时间延长而逐渐降低,最高为24倍,最低为10倍.结论 低气压环境综合加速试验技术综合模拟了低气压自然环境的太阳辐射、气压、温度和湿度等条件,具有很好的模拟性和加速性,适用于快速评价聚氨酯涂层在低气压环境下的适应性.     

模拟深海环境下高强钢焊缝阴极保护研究

目的研究海水中阴极极化电位下高强钢焊缝氢脆断裂的规律,确定合理的阴极保护电位区间。方法通过模拟深海压力环境,采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)、电化学测量方法和腐蚀失重试验进行研究,结合电子显微镜对断口形貌进行观察。结果模拟深海4.50 MPa压力环境下,随着阴极保护电位负移,高强钢焊缝保护度逐渐提高,在极化电位为-0.77 V(vs Ag/Ag Cl/海水,下同)时,材料的保护度达到90%。在-0.71~-0.95 V的电位区间内,高强钢焊缝断裂的方式为韧性断裂;在-1.00 V电位下,高强钢焊缝断裂的方式为脆性断裂;在极化电位不超过-0.96 V时,材料的氢脆系数不超过25%。结论高强钢焊缝在深海环境下的合理保护电位区间为-0.77~0.96 V。     

铝合金牺牲阳极深海应用性能研究

目的评价铝合金牺牲阳极在深海环境的电化学性能。方法通过利用中国船舶重工集团公司第七二五研究所深海试验技术和装置,原位测量三种铝合金牺牲阳极在南海1200 m深海环境的电化学性能。结果三种阳极在1200 m深海环境下的开路电位均在?1.17 V左右,工作电位在?1.11～?0.91 V范围内。1#和2#阳极的实际电容量小于2400A?h/kg,电流效率约为80%,表面存在明显的优先溶解和晶粒脱落现象,表面腐蚀产物有结壳现象发生。3#阳极的实际电容量约为2500A?h/kg,电流效率大于85%,表面微观溶解形貌相对均匀,但表面存在大面积未溶解区域,且腐蚀产物不易脱落。结论该研究结果为深海工程装备阴极保护设计提供了支撑。     

飞机典型液压管路全状态考核试验方法研究

目的 提出一种飞机典型液压管路全状态考核试验方法,同时考虑液压管路内部高压高速液压油流动和外部振动环境耦合产生的响应。方法 从飞机典型舱位液压管路系统中抽取出液压管路及其支持结构试验件,模拟出液压管路安装的机体支持刚度,通过液压回路组件模拟飞机液压管路内液压油的流动环境,以及通过振动台组件模拟飞机舱位振动环境这两个液压管路疲劳寿命的主要影响要素。结果 通过设计的试验能同时施加液压管路疲劳寿命主要影响因素环境。结论 针对目前飞机液压管路地面模拟试验环境和空中飞行状态有较大差异,文中提出了一种飞机典型液压管路全状态考核试验方法,通过该试验可为液压管路减振优化设计提供试验依据。     

载人航天器关键电子产品综合环境应力试验

载人航天器电子产品在轨经历多种环境应力的综合作用,为提高载人航天器电子产品的可靠性,针对其综合应力环境考核需要,制定了载人航天器电子产品综合环境应力试验方案,并设计了试验程序,明确了各单项应力环境试验条件。经筛选,9艘载人航天器共136台电子产品参加了综合环境应力试验。试验结果表明,综合环境应力试验可以有效地暴露载人航天器电子产品设计和制造缺陷。