海底觀測網(wǎng)是海洋科學(xué)與技術(shù)研究的前沿課題。海底觀測網(wǎng)的建設(shè)需要使用大量觀測儀器。觀測儀器在海底長期、連續(xù)、實時及可靠地觀測需要科學(xué)儀器插座模塊(Scientific Instrument Interface Module, SIIM)為其提供電能供給與信息交互,需要觀測平臺為其提供搭載基礎(chǔ)。本文從觀測儀器的接入需求出發(fā),開展SIIM與觀測平臺的設(shè)計與試驗研究,以期積累工程經(jīng)驗,提煉設(shè)計方法。 本文首先闡述了觀測儀器的檢測原理與接入?yún)?shù),為后續(xù)SIIM及觀測平臺的針對性設(shè)計提供參考。其次完成了SIIM內(nèi)部結(jié)構(gòu)散熱、走線、電磁屏蔽以及快速拆裝設(shè)計,SIIM腔體耐壓與密封設(shè)計；針對內(nèi)部結(jié)構(gòu)散熱設(shè)計,進(jìn)行散熱實驗,驗證了散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性；針對耐壓與密封設(shè)計,利用ANSYS進(jìn)行有限元靜力分析,通過高壓艙實驗,驗證了結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性。然后設(shè)計了具有良好結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、流體動力學(xué)特性以及姿態(tài)檢測功能的觀測平臺,通過ANSYS有限元靜力分析,Fluent流場分析,姿態(tài)檢測單元性能試驗,驗證了觀測平臺的實用性。最后進(jìn)行了水池試驗,驗證了整套系統(tǒng)設(shè)計的可行性。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：P715.5
【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1、緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 觀測儀器應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.2 科學(xué)儀器插座模塊(SIIM)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 觀測平臺
    1.3 研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
2、觀測儀器概述
    2.1 觀測儀器檢測原理
    2.2 觀測儀器接入?yún)?shù)
    2.3 本章小結(jié)
3、SIIM結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.1 SIIM內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.1.1 內(nèi)部布局設(shè)計
        3.1.2 內(nèi)部散熱設(shè)計
    3.2 SIIM耐壓腔體設(shè)計
        3.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.2 密封設(shè)計
    3.3 SIIM裝配設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
4、觀測平臺設(shè)計
    4.1 觀測平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.1.1 觀測平臺框架設(shè)計
        4.1.2 觀測平臺防護(hù)設(shè)計
    4.2 觀測平臺姿態(tài)測量單元設(shè)計
        4.2.1 姿態(tài)測量單元硬件設(shè)計
        4.2.2 上位機(jī)軟件設(shè)計
        4.2.3 姿態(tài)測量單元安裝與測試
    4.3 本章小結(jié)
5、SIIM與觀測平臺結(jié)構(gòu)及流場分析
    5.1 SIIM與觀測平臺結(jié)構(gòu)分析
        5.1.1 有限元分析概述
        5.1.2 SIIM結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化
        5.1.3 觀測平臺有限元分析
    5.2 觀測平臺流場分析
        5.2.1 CFD軟件概述
        5.2.2 觀測平臺流場分析
    5.3 本章小結(jié)
6、實驗
    6.1 高壓艙實驗
    6.2 散熱實驗
    6.3 觀測平臺姿態(tài)測量試驗
    6.4 水池實驗
    6.5 本章小結(jié)
7、總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2849557