4IXVr5lcAJQ lx.huanqiu.comarticle江苏科技大学“坚不可摧”创业团队:破除深海作业高压难题,助力深海装备新发展/e3pmh20mi/e3psq2b1a“深海蕴藏着地球上远未认知和开发的宝藏,但要得到这些宝藏,就必须在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术。”这其中最基础也是最为关键的一步就是如何进入深海,如何能承受深海中高压危险。为了开发更多深海宝藏,助力建设海洋强国的梦想,江苏科技大学“坚不可摧”创新团队致力于成为深海高压舱的开拓者。人类对于深海充满着探索欲同时也带有着畏惧。一方面,深海具有大量矿产、油气、生物资源及观光资源,这些对于人类有着巨大的经济效益及研究意义;另一方面,深海的未知让人望而却步,人们对于深海的探索存在着三大方面的困难:黑暗、低温以及高压,其中高压是最难克服的一个困难。从一个形象的例子入手,在水下一百米的压强,就相当于一只成年东北虎站在了一块饼干上,这充分体现深海作业在高压方面遇到的难题。在这样的背景下,高压容器的存在至关重要。虽然高压容器市场广阔,但市场现存高压容器存在抗压低、重量大的局限,严重制约潜水器性能水平。现有高压舱大多存在如下三个方面的缺点:一、增加壁厚是市场现存潜水器增加下潜深度的常见手段,但严重缩小了高压容器的内部容积;二 、目前的高压容器抗变形能力不足,制造运输过程中易变形,极大降低了高压容器的下潜深度;三、仿生高压舱为各向异性结构,无理论预报模型,高压舱设计系数存在严重的冗余现象。 毕业于江苏科技大学机械工程学院机械设计制造及其自动化专业的刘鹏,充分运用所学专业知识,借助学校海洋科研优势平台,组建“坚不可摧”科研团队,从深耕技术研究,参研国家级项目,到寻求技术创新和突破,成功破解了现存的问题,提出深海仿生高压舱。“坚不可摧”团队瞄准行业痛点,开发出深海仿生高压舱系列产品,助力填补高性能水下装备行业空白。在第一代产品中采用螺壳体螺层仿生设计,研发了首套分段式环形压力舱及系列仿生产品。系列产品中主要凸显了三大方面的核心技术。核心技术一:多形状高性能仿生耐高压技术。团队基于蛋壳、桂圆、螺壳三种形状,搭建了仿生理论模型,同时结合连续特征段优化技术,设计出蛋形、桂圆形、环形以及螺旋形高压舱。应用此技术的各类潜水器,自重降低15%,空间利用率提升32%。核心技术二:多层舱体无模胀形技术。团队利用多层舱体无模胀形技术,自主研发并成功制造了蛋形高压舱。通过精准控制注水压力,可实现99%的成形精度。多层预制体间的树脂可降本增效,提高2.8倍的极限强度。核心技术三:高压舱抗压预报软件。团队基于抗压理论预报模型,建立了高压舱抗压预报软件,涵盖了10万组仿真数据与近千组实验数据,解决了仿生层结构“抗压预报精度不足”的问题,可精准预报极限下潜深度,误差低于3.27%。这三项核心技术兼顾效率与成本两大根本,破除了高压对于深海作业的不利影响。团队在近几年的深耕钻研下成绩斐然,在行业顶刊发表相关技术SCI论文31篇,申请发明专利29件,外国专利(PCT)5件。2020年,产品外延的附加服务技术已应用于多台深海潜水器中,效益明显。2022年5月,团队与博雅工道合作开发了千米级小型水下潜航器,成功突破千米深度,助力其覆盖海域扩大15%。团队经过多年深海技术研究,现已在多项技术领域达到国际领先水平,相信在未来的发展中一定能取得更大的突破,为建设海洋强国添砖加瓦。1720515457867环球网版权作品,未经书面授权,严禁转载或镜像,违者将被追究法律责任。责编:陈全环球网172051545786711[]{"email":"chenquan@huanqiu.com","name":"陈全"}
“深海蕴藏着地球上远未认知和开发的宝藏,但要得到这些宝藏,就必须在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术。”这其中最基础也是最为关键的一步就是如何进入深海,如何能承受深海中高压危险。为了开发更多深海宝藏,助力建设海洋强国的梦想,江苏科技大学“坚不可摧”创新团队致力于成为深海高压舱的开拓者。人类对于深海充满着探索欲同时也带有着畏惧。一方面,深海具有大量矿产、油气、生物资源及观光资源,这些对于人类有着巨大的经济效益及研究意义;另一方面,深海的未知让人望而却步,人们对于深海的探索存在着三大方面的困难:黑暗、低温以及高压,其中高压是最难克服的一个困难。从一个形象的例子入手,在水下一百米的压强,就相当于一只成年东北虎站在了一块饼干上,这充分体现深海作业在高压方面遇到的难题。在这样的背景下,高压容器的存在至关重要。虽然高压容器市场广阔,但市场现存高压容器存在抗压低、重量大的局限,严重制约潜水器性能水平。现有高压舱大多存在如下三个方面的缺点:一、增加壁厚是市场现存潜水器增加下潜深度的常见手段,但严重缩小了高压容器的内部容积;二 、目前的高压容器抗变形能力不足,制造运输过程中易变形,极大降低了高压容器的下潜深度;三、仿生高压舱为各向异性结构,无理论预报模型,高压舱设计系数存在严重的冗余现象。 毕业于江苏科技大学机械工程学院机械设计制造及其自动化专业的刘鹏,充分运用所学专业知识,借助学校海洋科研优势平台,组建“坚不可摧”科研团队,从深耕技术研究,参研国家级项目,到寻求技术创新和突破,成功破解了现存的问题,提出深海仿生高压舱。“坚不可摧”团队瞄准行业痛点,开发出深海仿生高压舱系列产品,助力填补高性能水下装备行业空白。在第一代产品中采用螺壳体螺层仿生设计,研发了首套分段式环形压力舱及系列仿生产品。系列产品中主要凸显了三大方面的核心技术。核心技术一:多形状高性能仿生耐高压技术。团队基于蛋壳、桂圆、螺壳三种形状,搭建了仿生理论模型,同时结合连续特征段优化技术,设计出蛋形、桂圆形、环形以及螺旋形高压舱。应用此技术的各类潜水器,自重降低15%,空间利用率提升32%。核心技术二:多层舱体无模胀形技术。团队利用多层舱体无模胀形技术,自主研发并成功制造了蛋形高压舱。通过精准控制注水压力,可实现99%的成形精度。多层预制体间的树脂可降本增效,提高2.8倍的极限强度。核心技术三:高压舱抗压预报软件。团队基于抗压理论预报模型,建立了高压舱抗压预报软件,涵盖了10万组仿真数据与近千组实验数据,解决了仿生层结构“抗压预报精度不足”的问题,可精准预报极限下潜深度,误差低于3.27%。这三项核心技术兼顾效率与成本两大根本,破除了高压对于深海作业的不利影响。团队在近几年的深耕钻研下成绩斐然,在行业顶刊发表相关技术SCI论文31篇,申请发明专利29件,外国专利(PCT)5件。2020年,产品外延的附加服务技术已应用于多台深海潜水器中,效益明显。2022年5月,团队与博雅工道合作开发了千米级小型水下潜航器,成功突破千米深度,助力其覆盖海域扩大15%。团队经过多年深海技术研究,现已在多项技术领域达到国际领先水平,相信在未来的发展中一定能取得更大的突破,为建设海洋强国添砖加瓦。