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海洋机电装备技术无论是在认识海洋方面还是在开发和保护海洋方面,都将起到越来越重要的作用。本书系统阐述了海洋机电装备相关技术体系,涉及的海洋机电装备技术有海洋机电装备设计技术、海洋机电装备材料技术、海洋装备传感器技术、海洋装备通信技术、水下机器人技术、海洋装备通用技术、海洋装备集成设计与试验技术等。希望本书的出版能促进我国海洋机电装备的设计、研发、试验和推广应用,更好地为我国海洋科学研究和海洋经济发展作贡献。
第1 章 绪 论 …………………………………………………………………………… 1 1 1 海洋技术及装备定义 ……………………………………………………………… 21 1 1 海洋技术定义 …………………………………………………………… 31 1 2 海洋机电装备技术定义 ………………………………………………… 5 1 2 研究海洋机电装备技术的意义 …………………………………………………… 51 2 1 科技发展 ………………………………………………………………… 61 2 2 经济效益 ………………………………………………………………… 61 2 3 国家安全 ………………………………………………………………… 6 1 3 海洋机电装备的发展现状与趋势 ………………………………………………… 71 3 1 海洋机电装备发展现状 ………………………………………………… 71 3 2 海洋机电装备发展趋势 ……………………………………………… 23第2 章 海洋机电装备技术基础 ……………………………………………………… 25 2 1 引言 ……………………………………………………………………………… 26 2 2 海洋的形成 ……………………………………………………………………… 26 2 3 海水性质 ………………………………………………………………………… 272 3 1 海水组成………………………………………………………………… 272 3 2 海水盐度………………………………………………………………… 272 3 3 海水密度………………………………………………………………… 282 3 4 海水热性质……………………………………………………………… 292 3 5 海水的其他物理性质 ………………………………………………… 30海洋物理 ………………………………………………………………………… 312 4 1 海洋的深度……………………………………………………………… 312 4 2 海洋盐度分布…………………………………………………………… 322 4 3 海洋温度分布…………………………………………………………… 332 4 4 海水密度分布…………………………………………………………… 34 2 5 海洋化学 ………………………………………………………………………… 36 2 6 海洋地质 ………………………………………………………………………… 372 6 1 海底地质构造…………………………………………………………… 372 6 2 海洋沉积学……………………………………………………………… 38 2 7 海洋生态 ………………………………………………………………………… 39 2 8 海底资源 ………………………………………………………………………… 402 8 1 传统资源………………………………………………………………… 402 8 2 非传统资源……………………………………………………………… 40第3 章 海洋机电装备设计技术 ……………………………………………………… 43 3 1 引言 ……………………………………………………………………………… 44 3 2 优化设计方法 …………………………………………………………………… 453 2 1 优化设计一般步骤 …………………………………………………… 453 2 2 传统优化设计方法 …………………………………………………… 463 2 3 现代优化设计方法 …………………………………………………… 493 2 4 海洋机电装备结构优化研究现状 …………………………………… 51 3 3 密封设计 ………………………………………………………………………… 533 3 1 密封设计概述…………………………………………………………… 533 3 2 O 形圈密封……………………………………………………………… 553 3 3 硬密封…………………………………………………………………… 573 3 4 组合式密封……………………………………………………………… 57 3 4 耐压壳体设计 …………………………………………………………………… 583 4 1 耐压壳体设计原则 …………………………………………………… 583 4 2 耐压壳体材料选择 …………………………………………………… 583 4 3 耐压壳体形状选择 …………………………………………………… 603 4 4 耐压壳体壁厚计算 …………………………………………………… 61 3 5 电子电路设计 …………………………………………………………………… 623 5 1 电路设计说明…………………………………………………………… 623 5 2 下位机软件……………………………………………………………… 64 3 6 数据采集系统设计举例 ………………………………………………………… 663 6 1 密封设计………………………………………………………………… 663 6 2 结构设计………………………………………………………………… 673 6 3 电子控制设计…………………………………………………………… 683 6 4 接口设计………………………………………………………………… 683 6 5 应用介绍………………………………………………………………… 69 3 7 载人潜水器设计举例 …………………………………………………………… 703 7 1 设计流程………………………………………………………………… 703 7 2 载人潜水器外形选择及总布置设计 ………………………………… 713 7 3 设计方法………………………………………………………………… 72 3 8 设计流程中的软件应用 ………………………………………………………… 733 8 1 计算机辅助机械设计 ………………………………………………… 733 8 2 计算机辅助电子线路设计 …………………………………………… 783 8 3 计算机辅助控制系统设计 …………………………………………… 80第4 章 海洋机电装备材料技术 ……………………………………………………… 81 4 1 引言 ……………………………………………………………………………… 82 4 2 海洋工程结构材料 ……………………………………………………………… 824 2 1 力学性能………………………………………………………………… 824 2 2 强度理论………………………………………………………………… 834 2 3 金属材料………………………………………………………………… 854 2 4 非金属材料……………………………………………………………… 91 4 3 浮力调节材料 …………………………………………………………………… 964 3 1 浮力材料………………………………………………………………… 964 3 2 相变材料 ……………………………………………………………… 102 4 4 表面涂料 ………………………………………………………………………… 1054 4 1 防污涂料 ……………………………………………………………… 1054 4 2 防腐涂料 ……………………………………………………………… 1084 4 3 隐身涂料 ……………………………………………………………… 1094 4 4 防结冰涂料 …………………………………………………………… 111 4 5 材料腐蚀与防腐 ………………………………………………………………… 1114 5 1 影响材料腐蚀的海洋环境因素……………………………………… 1114 5 2 海洋腐蚀分类 ………………………………………………………… 1134 5 3 防腐蚀方法 …………………………………………………………… 1154 5 4 表面处理与改性 ……………………………………………………… 1164 5 5 腐蚀监测技术 ………………………………………………………… 118第5 章 海洋机电装备传感器技术…………………………………………………… 119 5 1 引言 ……………………………………………………………………………… 120 5 2 物理海洋观测传感器 …………………………………………………………… 1215 2 1 电导率传感器 ………………………………………………………… 1215 2 2 温度传感器 …………………………………………………………… 1235 2 3 压力传感器 …………………………………………………………… 1265 2 4 温盐深(CTD)剖面仪 ………………………………………………… 1295 2 5 海流测量设备 ………………………………………………………… 1365 2 6 验潮仪 ………………………………………………………………… 1415 2 7 波浪测量单元 ………………………………………………………… 1455 2 8 浊度传感器 …………………………………………………………… 1505 2 9 浮游生物光学计数器 ………………………………………………… 1555 2 10 光合有效辐射传感器 ……………………………………………… 1565 2 11 光散射传感器………………………………………………………… 1575 2 12 深海照相设备………………………………………………………… 1585 3 化学海洋观测传感器 …………………………………………………………… 1595 3 1 溶解氧传感器 ………………………………………………………… 1595 3 2 pH 值传感器…………………………………………………………… 1635 3 3 二氧化碳传感器 ……………………………………………………… 1645 3 4 负二价硫传感器 ……………………………………………………… 1645 3 5 氨氮传感器 …………………………………………………………… 165 5 4 海洋生物观测传感器 …………………………………………………………… 1675 4 1 基于声学的海洋生物观测传感器…………………………………… 1685 4 2 基于光学的观测传感器 ……………………………………………… 1715 4 3 基于流式细胞技术的观测传感器…………………………………… 1755 4 4 基于分子生物学的观测传感器……………………………………… 178 5 5 海底物探观测传感器 …………………………………………………………… 1815 5 1 海底重力观测传感器 ………………………………………………… 1825 5 2 海底磁力观测传感器 ………………………………………………… 1845 5 3 海底地震观测传感器 ………………………………………………… 185 5 6 海洋观测传感器发展方向 ……………………………………………………… 186第6 章 海洋机电装备通信技术 ……………………………………………………… 189 6 1 引言 ……………………………………………………………………………… 190 6 2 水下光纤通信 …………………………………………………………………… 1906 2 1 水下光纤通信概念 …………………………………………………… 1906 2 2 水下光纤通信发展趋势 ……………………………………………… 193 6 3 水下无线光通信 ………………………………………………………………… 1956 3 1 水下无线光通信概念 ………………………………………………… 1956 3 2 LED 无线光通信 ……………………………………………………… 1966 3 3 水下无线激光通信 …………………………………………………… 198 6 4 水下电磁波通信 ………………………………………………………………… 2006 4 1 水下电磁波通信概念 ………………………………………………… 2006 4 2 水下电磁波通信频段 ………………………………………………… 200__6 4 3 水下电磁波传播特点 ………………………………………………… 2016 4 4 水下电磁波通信发展 ………………………………………………… 2026 4 5 水下无线射频通信 …………………………………………………… 203 6 5 水下声通信 ……………………………………………………………………… 2056 5 1 水下声通信概念 ……………………………………………………… 2056 5 2 水下声信道的特征与影响因子……………………………………… 2066 5 3 水下声通信技术种类 ………………………………………………… 2076 5 4 欧洲水下声通信技术发展 …………………………………………… 209 6 6 水下量子通信 …………………………………………………………………… 2106 6 1 量子通信概念 ………………………………………………………… 2106 6 2 海水信道特点 ………………………………………………………… 2126 6 3 水下量子通信关键技术 ……………………………………………… 2146 6 4 水下量子通信国内外发展现状与面临的问题 …………………… 215第7 章 水下机器人技术 ……………………………………………………………… 219 7 1 引言 ……………………………………………………………………………… 220 7 2 水下机器人概述 ………………………………………………………………… 220 7 3 水下机器人设计原理 …………………………………………………………… 2217 3 1 水下空间描述和坐标变换 …………………………………………… 2217 3 2 水下机器人运动学与动力学 ………………………………………… 223 7 4 水下机器人操纵与控制技术 …………………………………………………… 2327 4 1 无人遥控水下机器人的运动控制…………………………………… 2327 4 2 自主式水下机器人的运动控制……………………………………… 233 7 5 水下机器人定位导航技术 ……………………………………………………… 2347 5 1 水下声学定位导航 …………………………………………………… 2347 5 2 惯性导航系统 ………………………………………………………… 2377 5 3 其他导航方法 ………………………………………………………… 238 7 6 水下机器人目标探测与识别技术 ……………………………………………… 2397 6 1 水下成像 ……………………………………………………………… 239__7 6 2 水下目标识别与图像处理 …………………………………………… 242 7 7 水下机器人水动力学试验技术 ………………………………………………… 2447 7 1 水动力 ………………………………………………………………… 2447 7 2 水动力试验设备 ……………………………………………………… 245第8 章 海洋机电装备集成与试验技术……………………………………………… 247 8 1 引言 ……………………………………………………………………………… 248 8 2 海洋机电装备集成关键技术 …………………………………………………… 2488 2 1 高可靠水密连接技术 ………………………………………………… 2498 2 2 高能量密度能源供给技术 …………………………………………… 2548 2 3 高集成度水下推进技术 ……………………………………………… 2648 2 4 高集成度水下液压驱动技术 ………………………………………… 2728 2 5 高可靠水下作业技术 ………………………………………………… 2758 2 6 高可靠水下成像技术 ………………………………………………… 2778 2 7 轻量化技术 …………………………………………………………… 2868 2 8 低功耗设计技术 ……………………………………………………… 2878 2 9 安全可靠性设计技术 ………………………………………………… 288 8 3 海洋机电装备试验技术 ………………………………………………………… 2898 3 1 海洋机电装备试验技术相关概念…………………………………… 2898 3 2 试验阶段 ……………………………………………………………… 2908 3 3 试验条件建设 ………………………………………………………… 2918 3 4 相关试验规范 ………………………………………………………… 2938 3 5 典型试验举例 ………………………………………………………… 297 8 4 海洋机电装备集成与试验技术发展趋势 ……………………………………… 299参 考 文 献 ……………………………………………………………………………… 300__
基本信息 | |
---|---|
出版社 | 海洋出版社 |
ISBN | 9787521010053 |
条码 | 9787521010053 |
编者 | 杨灿军 等 编著 |
译者 | |
出版年月 | 2023-01-01 00:00:00.0 |
开本 | 其他 |
装帧 | 平装 |
页数 | |
字数 | |
版次 | 1 |
印次 | |
纸张 |
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