基于塑性成形理论浅析蛟龙号潜水器抗压外壳的应力应变特性
高一通用技术结构与强度典型案例分析
高一通用技术《结构与强度》典型案例分析高一通用技术《结构与强度》典型案例分析结构与强度 --- 从实际走向教学彭xx（xx第二师范学院，副教授）本讲座首先通过一些典型的事例，载人潜水器“蛟龙号”入海挑战新突破、建筑预制件抗形变特性、各种大型纸结构，承重测试来了解在具体实际技术活动中，和结构与强度有关的知识。
然后，再通过若干教学实录片段，考察在通用技术课堂教学中，学生是如何开展与“结构与强度”相关的试验探究和制作活动的。
首先，让我们看看大抢风头的中国载人潜水器。
载人潜水器“蛟龙号”入海挑战新突破，对未来“蛟龙号”运载工程技术人员进入深海工作提供了可能。
例如，在海山、洋脊、盆地等复杂海底进行有效海洋科学考察任务，开展深海探矿、海底高精度地形测量、可疑物探测、深海海底施工和打捞等。
现在中国深海载人潜水器虽然在试验阶段，但是它显示了有向海洋进军、向远海进军、向深海进军的实力。
蛟龙号新突破：在今天的凌晨 3 点，中国载人深潜进行了 5000 米海试，蛟龙号成功下潜。
5 点26 分左右，蛟龙号成功实现深潜深度 4027.31 米，平均下潜速度达到每分钟 32 米。
期间蛟龙号传回了深海的画面以及舱内三名乘员的合影等照片。
今天凌晨 3 点，中国载人深潜进行 5000 米海试。
蛟龙号成功下潜。
凌晨 5 点 26 分左右蛟龙号到达今天最大深潜深度4027.31 米，平均下潜速度达每分钟 32 米，一举突破去年创造的3759 米记录。
期间蛟龙号传来了深海的画面，及舱内三名乘员的合影等照片。
7 点 45 分，蛟龙号成功浮出水面。
8 点 10 分左右，蛟龙号搭载的 3 名乘员顺利出仓，返回向阳红 9 号母船。
这也意味着经过 5 个多小时的作业，蛟龙号 5000 米首次试水的圆满成功。
按计划，在此次为期 47 天的 5000 米海试任务中，蛟龙号将执行 4 次下潜，预计在接下来的第二次下潜中，蛟龙号将冲击 5000 米深海。
管材内高压成形国内研究进展及发展趋势_李洪洋
由此,根据变形前后板件厚度不变的假设,并结合金属塑性变形的体积不变定律,可为制定板成形工艺方案提供重要依据。
该测量仪具有仪器结构简单、易于加工制造、测量精度高、测量速度快、操作简便、对环境无污染和对操作人员无很高的技术要求等优点。
参考文献:[1] 李玉强,崔振山,张冬娟,等.板料成形优化技术进展与质量工程研究[J].塑性工程学报,2005,12(2):11Ο16.[2] 郑莹,吴勇国,李尚健.板料成形数值模拟进展[J].塑性工程学报,1996,3(4):34Ο47.[3] 徐国艳,施法中.反向法在冲压件成形初级阶段的应用[J].塑性工程学报,2003,10(1):40Ο43.[4] 王昱皓,施法中.板料冲压成形有限元反向分析中初始解确定方法的研究概况[J].锻压技术,2005(4):106Ο109.[5] 高涛,刘郁丽,杨合,等.塑性成形过程反向模拟技术的研究现状与发展趋势[J].机械科学与技术,2004,23(10):1219Ο1222.[6] 宋玉泉,李志刚.任意形状板件面积测量仪:中国,01272259.6[P].2002Ο10Ο09.(编辑 何成根)作者简介:宋玉泉,男,1933年生。
吉林大学超塑性与塑性研究所所长、教授、博士研究生导师,中国科学院院士。
研究方向为超塑性与塑性理论及应用。
宋家旺,男,1977年生。
吉林大学超塑性与塑性研究所博士研究生、讲师。
马品奎,男,1975年生。
吉林大学超塑性与塑性研究所博士研究生、讲师。
王明辉,男,1977年生。
吉林大学超塑性与塑性研究所博士研究生、讲师。
管材内高压成形国内研究进展及发展趋势李洪洋1 刘海军2 吕海源1 谢 望1 陆懿琛11.上海交通大学,上海,2000302.费斯托(中国)有限公司亚太技术中心,上海,201206摘要:对管材内高压成形工艺的原理、特点、发展历史及典型应用等进行了较为详细的说明,同时从理论、实验及模拟三个方面系统地介绍了近年来国内管材内高压成形工艺的研究进展;在给出内高压成形工艺目前发展中存在的主要问题的基础上,指出了未来几年内高压成形工艺的发展趋势。
9.2液体的压强课件
压强公式p=F/S与p=ρgh的比较
公式
p=F/S
p=ρgh
适用范围 固体、气体、液体
只用于液体
计算固体产生的压强、 计算液体产生的压强、
压力时，弄清压力是关 压力时，弄清压强是关
常用技巧 键.其步骤通常为：受力 键，其步骤通常为：求
问题：水坝为什么修成上窄下宽的形状？
液体的压强和深度、密度有没有定量的
关系？
二、液体压强的大小
要想知道液面下某处的压强，可用模型法：设想该处有一个水平
“平面”，这个平面以上的液柱对平面
设液体的密度是ρ，液柱截面积是S，液柱的高度为h.
S平面上方的液柱对平面的压力:
更耐压，更厚重些。
想想议议
帕斯卡裂桶实验
帕斯卡在1648年表演了一个著名的实验：他用一 个密闭的装满水的桶，在桶盖上插入一根细长的管子， 从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只用了几杯水， 就把桶压裂了，桶里的水就从裂缝中流了出来。
原来由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，其深 度h是很大了，能对水桶产生很大的压强。这个很大 的压强就在各个方向产生很大的压力，把桶压裂了。
n
9.1105 N 6 102 N
1500
估算结果表明，在7km的海底，水对脚背的压力确实相当于 1500个人所受的重力。
三、连通器
1.连通器:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
2.连通器的特点：连通器里装同种液体,当液体不流动时,连通器 各个部分中的液面总是相平的。
3.连通器的原理
h1
h2
F G mg Vg Shg
r
平面受到的压强: p F gh
蛟龙号载人潜水器无动力潜浮运动分析系统开发
第 １ ２期 －
潘 彬彬 等 ： 龙号 载人 潜水 器无 动力潜 浮 运动 … 蛟
５ ９
应用 下 潜 的配载 ， 们 在“ 龙 ” 载人 潜水 器 ３０ ０米级 海试 数 据 的基础 上 ， 我 蛟 号 ０ 曾经 建 立 了一个 理 论 上 更 为精 细 的载 人潜 器 无 动力 上 浮 下潜 运 动模 型 ， 根据 该模 型开 发 了一 个 运动 分析 系统网 用 于 预报 并 ， “ 蛟龙 ” ５０ ０米 级海 试 的配载 和 速度 。 号 ０ 但是 由于 ３０ ０米 海试 所 有潜 次 的海试数 据 中都存 在开 动推 ０ 进 器 和 调节 压 载水 舱 的操 作 ， 没有 真正 意 义 上 的无 动力 上 浮下 潜 数据 用 于标 定 模 型参 数 ， 因此 ， 所建 立 的无 动 力潜 浮运 动分 析 系统并 不 十分可 靠 。在 ２ １ ０ １年 ７ ８月 间进 行 的 ５０ ０米 级海 试 过程 中发现 — ０ 该模 型预 报值 比实 际值偏 大 了约 ８ ｋ 。在 这 次 的 ５０ ０米 级海 试 中 ， ４ ０ｇ ０ Ｄ ４潜 次首 次实 现 了全程无 动力 上浮 下潜 运动 ， 改进载 人 潜器无 动力 上 浮下 潜运 动模 型提 供 了宝贵 的数 据 。 文将 对 Ｄ ４潜 次 的数 为 本 ４
２２浮 力项 曰 ．
ｖｌ ｏｕｍｅ ｃ ｍｐｒ ｓ ｅ ａｅ ｏ ｅ ｓ ｄ ｒ ｔ
１ 引 言
基 于气 球原 理设 计 的第一 代 和第二 代 载人潜 水 器 ， 是 采用无 动 力下 潜和 上 浮的方 式 ＿Ｉ 均 ｌ。这样 做 ＿ ３
获得 的最大 好处 就是 可 以大 大地 节 省潜 水器 上 的能 源 ，但 需要 解 决无 动 力潜 浮过 程 中的水 动 力学 问
1.深海载人潜水器耐压球壳极限强度研究
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水下航行器复合材料耐压壳优选设计研究
装备环境工程第20卷第9期·58·EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING2023年9月水下航行器复合材料耐压壳优选设计研究马骋，李宪栋，许维军*（哈尔滨工程大学，哈尔滨 150001）摘要：目的提升水下航行器潜深，将复合材料代替高强度钢材料用于水下航行器的耐压结构，对该结构开展优选设计研究，探究其提升耐压壳的极限潜深与降低结构质量的能力。
方法采用分步选优的设计方法对复合材料耐压壳体进行优选。
在进行耐压壳体的优选时，考虑铺层百分比、角度、厚度对壳体的稳定性和极限载荷的影响。
在进行环肋形式的优选时，从肋骨受力情况出发，考虑肋骨铺层形式对于稳定性的影响。
结果在耐压壳厚度相同的情况下，通过壳体铺层优选，复合材料耐压壳体的失稳压力提升在56.06%以上。
在进行肋骨优选后，极限潜深相较于“海狼”级潜艇提升约26.67%，且复合材料耐压壳相较于高强度钢耐压壳质量减轻在80%左右。
结论通过分步优选的方法，可以得到该水下航行器耐压壳的主壳体铺层形式为[0/±45/0/0/±45/0/90/0]s，单层厚度为1.5 mm。
环肋形式为T形，环肋面板与腹板均采用环向铺设。
关键词：水下航行器；复合材料；优选设计；稳定性；强度理论；极限载荷中图分类号：TJ04 文献标识码：A 文章编号：1672-9242(2023)09-0058-08DOI：10.7643/ issn.1672-9242.2023.09.006Optimization Design of Composite Pressure Shell for Underwater VehiclesMA Cheng, LI Xian-dong, XU Wei-jun*(Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)ABSTRACT: In order to enhance the submergence depth of underwater vehicles, the work aims to use composite materials as a pressure-resistant structure for underwater vehicles instead of high-strength steel materials, so as to conduct optimization design research on this structure to explore its ability to increase the ultimate submergence depth of pressure shells and reduce struc-tural weight. The step-by-step optimization design method was adopted to optimize the pressure shell. During optimization of pressure shell, the effects of layer percentage, angle, and thickness on the stability and ultimate load of the shell were consid-ered. During optimization of ring rib form, the effect of rib ply on stability was considered based on the stress situation of the ribs. Under the same thickness of the pressure shell, the instability pressure of the pressure shell was increased by more than56.06% through shell layer optimization. After the rib optimization, the ultimate diving depth was increased by about 26.67%compared with the "Sea Wolf" class submarine, and the weight of the composite pressure shell was reduced by about 80% com-pared with the high-strength steel pressure shell. Through the step-by-step optimization method, it can be obtained that the main shell layer of the underwater vehicle pressure shell is [0/±45/0/0/±45/0/90/0]s, with a single layer thickness of 1.5 mm. The form of the ring rib is T-shaped, and the ring rib panel and web are laid in a circumferential direction.KEY WORDS: submarine; composite material; optimization design; stability; strength theory; ultimate load收稿日期：2023-06-02；修订日期：2023-07-11Received：2023-06-02；Revised：2023-07-11引文格式：马骋, 李宪栋, 许维军. 水下航行器复合材料耐压壳优选设计研究[J]. 装备环境工程, 2023, 20(9): 58-65.MA Cheng, LI Xian-dong, XU Wei-jun. Optimization Design of Composite Pressure Shell for Underwater Vehicles[J]. Equipment Environmental Engineering, 2023, 20(9): 58-65.第20卷第9期马骋，等：水下航行器复合材料耐压壳优选设计研究·59·21世纪以来，全球各个国家争夺战略优势的制高点已经从陆地转向海洋，人们对于海洋的认识也开始逐步从浅海走向深海。
水下机器人耐压舱弹塑性稳定性的一种简易计算方法
电控制
∂
ƒ
 ò
≥
√
°
≥
≈ 郑南宁 计算机视觉与模式识别 国防工业出版社
≈ 蔡明志 数据结构⁄ ⁄ 使用 ≤ 语言 科学出版社
作者简介
汤思维
2 男 硕士研究生 研究领域 机器人视觉
多机器人协作
陈卫东
2 男 博士 副教授 研究领域 智能机器人
控制 多机器人协作
曹其新
2 男 博士 教授 研究领域 机器人视觉 机
4 算例 Ε ξαμ πλε
现有一水下机器人耐压舱 总长
有效长
度
总共由四道环筋 外筋 相互间隔为
内直径为
外直径为厚度为源自外筋的横截面为宽高 材料使
用高强度铝合金 ∞
泊松比 Τ
切
线模量曲线见 部分所述
使用不同计算方法 得到的临界压力的结果比
较 见表
表 1 不同方法计算结果列表
Ταβλε 1 Τηε ρεσυλτ οφ διφφερεντ χαλχυλατιον μ ετηοδ σ
计算方法
预测结果
∂
屈曲公式
刘涛算法
屈曲公式
文献 整体屈曲简化公式
本文算法
有限元计算结果
从上面的结果可以看出 基于局部屈曲 ∂ 2
屈曲公式和刘涛算法 推算出的结果明显偏
大而
公式也因为没有考虑圆柱壳的弯曲刚度
的作用 导致结果太小 也不适用于水下机器人耐压
舱稳定性的计算 文献 整体屈曲简化公式只适用
于弹性屈曲 还有承受增大载荷的余量 本文给出的
加筋的圆柱形耐压舱的整体弹塑性屈曲的计算存在
一定的局限性
针对上述问题 本文对于环向加筋耐压舱整体
Ξ 收稿日期
2024年高考真题——化学(广东卷)含答案
2024年普通高中学业水平选择性考试(广东卷)化学（答案在最后）本卷满分100分，考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56一、选择题：本大题共16小题，共44分。
第1-题，每小题2分；第11-16小题，每小题4分。
在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1.龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。
下列与龙有关的历史文物中，主要材质为有机高分子的是A B C D红山玉龙婆金铁芯铜龙云龙纹丝绸云龙纹瓷瓶A.AB.BC.CD.D【答案】C【解析】【详解】A．红山玉龙主要成分为SiO2和硅酸盐，属于无机非金属材料，A不符合题意；B．婆金铁芯铜龙主要成分为Cu，属于金属材料，B不符合题意；C．云龙纹丝绸主要成分为蛋白质，属于有机高分子材料，C符合题意；D．云龙纹瓷瓶主要成分为硅酸盐，属于传统无机非金属材料，D不符合题意；故选C。
2.“极地破冰”“太空养鱼”等彰显了我国科技发展的巨大成就。
下列说法正确的是A.“雪龙2”号破冰船极地科考：破冰过程中水发生了化学变化B.大型液化天然气运输船成功建造：天然气液化过程中形成了新的化学键C.嫦娥六号的运载火箭助推器采用液氧煤油发动机：燃烧时存在化学能转化为热能D.神舟十八号乘组带着水和斑马鱼进入空间站进行科学实验：水的电子式为【答案】C【解析】【详解】A．破冰过程无新物质生成，是物理变化，A错误；B．天然气液化的过程是气态变为液态，是物理变化，无新的化学键形成，B错误；C．燃烧放热，是化学能转化为热能，C正确；D．水是共价化合物，每个H原子都与O原子共用一对电子，电子式为，D错误；本题选C。
3.嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。
下列说法不正确的是A.制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料B.机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金C.基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为SiCD.目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，13555Cs的质子数为55【答案】C【解析】【详解】A．制作日晷圆盘的石材主要为大理石，属于无机非金属材料，A正确；B．由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物称为合金，机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金，B正确；C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为SiO2，C错误；D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，13555Cs的质量数为135，质子数为55，D正确；故选C。
沪科版八年级物理下册第9章-章节中考链接与易错易混辨析
(1)潜水器的外壳选择了钛合金板作主材，这主要是 因为这种合金的硬度_____( 大 填“小”或“大”)．
(2)假设海水密度不随深度变化，潜水器在上浮且未
不变 填“变小”“不 浮出水面过程中， 受到水的浮力______(
变”或“变大”)．
(3)“ 蛟 龙 号 ” 悬 浮 在 海 水 中 ， 所 受 到 的 浮 力 为 5 2.2 × 10 __________N. (4)“蛟龙号”载人潜水器下潜到 7062.68 m 海底 时，海水对其表面的压强为__________Pa. 7.3×107
9. (2018· 眉山)如图所示，放在水平桌面上的三个完 全相同的容器内，装有适量的水，将 A、B、C 三个体积 相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个 容器内水面高度相同．下列说法正确的是( C )
8. (2018· 河南)某实验小组利用弹簧测力计、 小石块、 溢水杯等器材，按照图所示的步骤，探究浮力的大小与 排开液体所受重力的关系．
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其
3.8 中石块的重力大小为_______N.
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮
1.4 力 大 小 为 _______N. 石块排开的水所受的重力可由 AD 填字母代号)两个步骤测出． ______(
(3)为了研究猜想 3，小明用两块相同的橡皮泥分别 捏成圆锥体和圆柱体进行如图 3 所示的实验，由此小明 得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认
没有控制变量唯一 ． 为这结论不可靠，主要原因是__________________
3. (2018· 荆门)水上救援往往需要打捞沉没的 货物， 我们将该情景简化为如图所示的物理过程， 假设物体浸没在水深 h＝0.5 m 的容器底部(非密 合)，现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出， 当物体有一半体积露出水面时，弹簧测力计示数 为 3 N， 当物体全部离开水面后， 弹簧测力计示数 为 5 N， 已知水的密度 ρ 水＝1.0×103 kg/m3.取 g＝ 10 N/kg.则( D )
基于压缩蠕变试验的观察窗蠕变特性研究
基于压缩蠕变试验的观察窗蠕变特性研究陈薇，屈平，张爱锋（中国船舶科学研究中心，江苏无锡214082）摘要：有机玻璃是深海耐压结构观察窗的常用材料，作为高分子材料，其在室温高压环境下的蠕变变形不容忽视。
本文针对国产YB-3有机玻璃开展室温环境中的单轴压缩蠕变试验，探究材料在室温高压环境下的蠕变特性。
引入温度函数对陈化理论进行修正，采用最小二乘法拟合得到材料的蠕变本构关系并与有限元分析结果进行对比验证。
最后基于有机玻璃室温压缩蠕变本构关系，运用有限元方法探究不同形式观察窗的蠕变特性，可为观察窗的工程设计提供参考。
关键词：深海耐压结构；观察窗；有机玻璃；蠕变试验；蠕变本构关系中图分类号：U674.941文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1007-7294.2021.01.009Study on viewport creep characteristics based on compression creep testCHEN Wei,QU Ping,ZHANG Ai-feng(China Ship Scientific Research Center,Wuxi 214082,China)Abstract ：Polymethyl methacrylate (PMMA),a kind of high polymer material commonly used for viewports of deep-sea structures,tends to creep under high pressures even at room temperature.Uniaxial compression creep tests are carried out on domestic YB-3PMMA specimens to figure out the creep characteristics under high pressures at room temperature.Temperature function is added to revise the accumulation theory,and creep constitutive formula is fitted from creep curve through the least square method.Based on this formula,three simulation models are built to study the creep characteristics of different viewport forms,which can be references for further research and engineering design.Key words:deep-sea structure;viewport;PMMA;creep test;constitutive relation 0引言有机玻璃作为深海耐压结构观察窗的常用材料，其主要优点[1]包括材料的物理性能再现性好、结构破坏前形变明显、具有大量裂纹的破坏预警、材料制备技术成熟，以及加工难度低等。
九年级物理 第十四章 浮力过关测试题 试题
第十四章浮力过关测试制卷人：打自企；成别使；而都那。
审核人：众闪壹；春壹阑；各厅……日期：2022年二月八日。
一、选择题(每一小题3分，一共36分)1．关于物体在液体中受到的浮力，以下说法正确的选项是 ( )A．漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大 B．物体的密度越大，受到的浮力越小C．物体排开水的体积越大，受到的浮力越大 D．浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关2．以下四个情景中，受到的浮力增大的物体是 ( )A．从深水处走向海岸沙滩的游泳者 B．从长江驶入大海的轮船C．海面下正在下沉的潜水艇 D．在码头装载货物的轮船3．将小铁块和小木块放人一盆水中。
结果发现木块浮在水面上，铁块沉入水底，就此现象，以下分析正确的选项是 ( )A.木块受到浮力，铁块不受浮力 B．铁块沉入水底。
所受浮力一定小于自身的重力C．木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力 D．木块浮在水面上．所受浮力大于自身的重力4．如图甲所示，弹簧测力计吊着圆柱体，使圆柱体从底部接触水面开场下降直到A点。
图乙中能表示圆柱体所受浮力F浮，与浸入水中深度h关系的图像是 ( ) 5．“海宝〞是2021年世博会的桔祥物。
小玲的爸爸从给地带回一个“海宝〞。
经测量，她发现该“海宝〞的质量为200 g，体积为300 cm3。
水的密度ρ水=1.0×103kg／m3，g=l0 N／kg，那么( )A．将该“海宝〞浸没在水中，它受到的浮力为2 NB．将该“海宝〞浸没在水中，放手后“海宝〞将下沉C．将该“海宝〞浸没在水中，放手后“海宝〞将上浮D．将该“海宝〞浸没在水中，放手后“海宝〞将悬浮6．假设地球的引力减小一半，那么对于漂浮在水面上的某艘船来说．它所受的重力和吃水深度(吃水深度指水面到船底的深度)与原来相比，以下说法中正确的选项是 ( )A．船受到的重力不变，船的吃水深度也不变 B．船受到的重力减小，船的吃水深度也减小C．船受到的重力减小，船的吃水深度不变 D．船受到的重力不变，船的吃水深度减小7．如下图，把一个马铃薯放入浓盐水中，马铃薯处于漂浮状态，假如将水面以上的局部切去，那么剩下局部的马铃薯将会 ( )A．漂浮 B．悬浮 C．下沉 D．不能判断8．把质量相等的两块橡皮泥捏成实心球状和碗状，轻轻放到水面上。
“蛟龙”号载人潜水器关键技术研究与自主创新
“蛟龙”号载人潜水器关键技术研究与自主创新摘要:“蛟龙”号载人潜水器是中国自行设计、自主集成并独立完成海试的具有国际上最大下潜深度——7000m的尖端产品,2011 年在东北太平洋中国多金属结核合同区西区成功进行了5 000 米级海上试验与应用,取得了一系列技术和应用的成果。
从技术角度阐述了“蛟龙”号载人潜水器的研制过程,重点围绕在研制过程中所遇到的关键技术问题以及在解决这些问题过程中的自主创新情况。
关键词:载人潜水器;关键技术;自主创新Abstract: “JIAOLONG” manne d subm ersible is a top technology product self-designed, self-assembled and independently tested at sea by China, which has the world’s deepest submergence of 7000m. “JIAOLONG” successfully completed the 5000m sea trial and operation in the west part of the Northeast Pacific China ploymetallic nodule area, and obtained a series of technical and practical achievements. This paper elaborates the research process of “JIAOLONG”from the technical point of view, and focuses on the key technological problems during the research process and the self innovation fruits for solving those problems.Key words: manned submersible; key technologies; self innovation0 引言为了实现我国抢占国际海底资源的目标、赢得“蓝色圈地运动”的胜利,保卫我国海洋国土、维护祖国统一,推动我国前沿科学与高新技术的发展,国家科技部在“十五”期间立项支持了《“蛟龙”号载人潜水器》项目,中国大洋矿产资源研究开发协会(COMRA)被指定为项目的管理协调机构和该潜水器的最终用户,中国船舶科学研究中心(CSSRC)、中科院沈阳自动化研究所、中科院声学研究所、中国船舶开发和设计中心被选定为该项目的主要参研单位,国内100 个研究机构和企业也参加了该项目的部分研究和研制工作。
载人深潜器观察窗的力学性能
载人深潜器观察窗的力学性能刘道启;胡勇;王芳;田常录;崔维成【摘要】载人球是深海载人潜水器最为关键的部件.在设计过程中,要准确了解观察窗在使用工况下的蠕变变形过程和强度变化过程,据此开展窗座设计.否则可能出现观察窗挤出窗座或者在蠕变过程中变形不协调使得密封失效,或者载人球整体抗压能力的降低.文章通过计算分析和试验两种手段,对深海观察窗的强度、蠕变、边界条件的影响进行了研究.观察窗与窗座之间的相对位移,文中认为由两部分构成:一部分是观察窗玻璃随时间的蠕变变形,另一部分为观察窗与窗座在海水压力作用下发生的挤压变形.文中采用有限元方法进行接触分析,了解在不同边界摩擦系数下,观察窗因海水压力产生的挤压变形.从加工出来的观察窗产品中,任意抽取了两套侧观察窗和两套主观察窗进行试验研究.对理论计算与试验结果进行了对比分析,相关结果可供工程设计参考.【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2010(014)007【总页数】7页(P782-788)【关键词】深海载人潜水器;观察窗;蠕变【作者】刘道启;胡勇;王芳;田常录;崔维成【作者单位】北京交通大学,北京,100044;中国船舶科学研究中心,江苏,无锡,214082;中国船舶科学研究中心,江苏,无锡,214082;江南大学机械学院,江苏,无锡,214122;中国船舶科学研究中心,江苏,无锡,214082【正文语种】中文【中图分类】U674.941“和谐号”载人潜水器是我国863重大科研专项。
该潜水器的工作深度为7000m，是世界上工作深度最深的载人潜水器。
在此之前，我国从来没有研制过600m以上深度的载人潜水器。
载人球是深海载人潜水器最为关键的部件。
而载人球开口结构设计是载人球设计的关键。
载人球开口结构主要有观察窗和出入舱口两种。
观察窗材料性能不同于金属材料，在高压海水压力作用下，观察窗有机玻璃随着时间的推移逐渐产生蠕变变形。
这种蠕变变形与受压时间、外载荷、有机玻璃材质、观察窗与金属窗座之间的接触几何形式、接触面的润滑状态等因素均有关系。
河南省平顶山市2024高三冲刺(高考物理)部编版真题(预测卷)完整试卷
河南省平顶山市2024高三冲刺（高考物理）部编版真题(预测卷)完整试卷一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题如图所示，小球A从地面向上斜抛，抛出时的速度大小为，方向与水平方向夹角为，在A抛出的同时有小球B从某高处自由下落，当A上升到最高点时恰能击中下落的B，不计空气阻力，，重力加速度g取。
则A、B两球初始距离是（ ）A．B．C．D．第(2)题如图所示，物块A与轻质弹簧相连并静止在光滑水平面上，物块B以一定的初速度向物块A运动。
在两物块与弹簧作用的过程中，两物块的图像如图所示，则（ ）A．物块的质量大于物块的质量B．弹簧在时刻的弹性势能最大C．物块在时刻的加速度最大D．物块在时间内动能一直减小第(3)题下列国际单位中，表示能量单位的是A．kg·m/s B．kg·m/s2C．kg·m2/s2D．kg·m2/s第(4)题在一斜面顶端，将质量相等的甲乙两个小球分别以和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。
甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（）A．B．C．D．第(5)题人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要所接收到的功率不低于2.3×10－18W，眼睛就能察觉．已知普朗克常量为6.63×10－34J·s，光速为3×108m/s，人眼能察觉到绿光时，每秒至少接收到的绿光光子数为A．6B．60C．600D．6000第(6)题中国深海探测队利用蛟龙号深潜器执行任务时，在深潜器的外部携带一气缸，内有可看作理想气体的氧气。
该气缸导热性良好，活塞与缸壁间无摩擦且活塞上表面与海水相接触。
已知海水温度随深度增加而降低，则深潜器下潜过程中，关于气缸中的氧气，下列说法正确的是（ ）A．氧气分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加B．氧气放出的热量等于其内能的减少量C．每个氧气分子的动能均减小D．氧气分子每次对缸壁的平均撞击力增大第(7)题如图所示，质量为m的球与弹簧I和水平细线II相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于水平和竖直墙上．弹簧I与竖直方向夹角为θ，球静止时，Ⅰ中的拉力为F1、Ⅱ中的拉力为F2，分析当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间，下列说法正确的是（）A．若剪断Ⅰ，则球的加速度a=g,方向水平向右B．若剪断Ⅰ，则球的加速度a=F1/m,方向沿Ⅰ的延长线C．若剪断Ⅱ，则球的加速度a=F2/m,方向水平向左D．若剪断Ⅱ，则球的加速度a=g,方向竖直向上第(8)题一定质量理想气体的状态变化如图所示，该气体从状态a沿圆形线变化到状态b、c、d，最终回到状态a，则（ ）A．从状态a到状态b是等温变化过程B．从状态a到状态c是等压膨胀过程C．从状态a到状态c，气体放出热量、内能增大D．从状态a经b、c、d回到状态a，气体放出热量二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。
【市级联考】江苏省扬州市2024届高三第一次模拟考试物理高频考点试题
【市级联考】江苏省扬州市2024届高三第一次模拟考试物理高频考点试题一、单选题 (共7题)第(1)题一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。
F随时间t变化的图线如图所示，则（ ）A．t=1s时物块的速率为1m/sB．t=2s时物块的动量大小为2kg·m/sC．t=3s时物块的动量大小为5kg·m/sD．t=4s时物块的速度为零第(2)题如图，斜面体M放置在水平地面上，一物块m恰好静止在斜面体上。
现对物块施加一水平向右的恒力F，物块与斜面体相对地面仍处于静止状态，则（）A．斜面体对物块的摩擦力一定增大B．斜面体对物块的支持力可能不变C．地面对斜面体的支持力保持不变D．地面对斜面体的摩擦力可能减小第(3)题某同学设计了一种测物块与斜面间动摩擦因数的方法，如图所示，调整斜面的倾角为，让物块从斜面底端以一定的初速度冲上斜面，物块到达最高点后又滑回原处。
测出物块下滑的时间是上滑时间的k倍，则物块与斜面间的动摩擦因数为（ ）A．B．C．D．第(4)题2023年4月12日，中国的“人造太阳”成功实现稳态高约束模式等离子体运行时间403s，创造了世界记录。
“人造太阳”在工作时进行两种热核聚变反应：和，其内部结构如图，下列说法正确的是（ ）A．目前主流核电站都在利用热核聚变进行发电B．反应中释放出的X粒子会受到线圈磁场的磁约束力C．反应中释放出的Y粒子为中子D．核子平均质量大于核子平均质量第(5)题中国深海探测队利用蛟龙号深潜器执行任务时，在深潜器的外部携带一气缸，内有可看作理想气体的氧气。
该气缸导热性良好，活塞与缸壁间无摩擦且活塞上表面与海水相接触。
已知海水温度随深度增加而降低，则深潜器下潜过程中，关于气缸中的氧气，下列说法正确的是（ ）A．氧气分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加B．氧气放出的热量等于其内能的减少量C．每个氧气分子的动能均减小D．氧气分子每次对缸壁的平均撞击力增大第(6)题如图所示，是某火星探测器简化飞行路线图，其地火转移轨道是椭圆轨道。