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水下控制系統(tǒng)電子模塊殼體結(jié)構(gòu)優(yōu)化及試驗(yàn)驗(yàn)證*

2017-11-28 23:01劉培林王向宇范玉楊曹學(xué)偉
中國(guó)海上油氣 2017年6期
關(guān)鍵詞:耐壓殼體高壓

劉培林 王向宇 蘇 鋒 賈 鵬 范玉楊 曹學(xué)偉

(1.海洋石油工程股份有限公司 天津 300451; 2.哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150001)

水下控制系統(tǒng)電子模塊殼體結(jié)構(gòu)優(yōu)化及試驗(yàn)驗(yàn)證*

劉培林1王向宇2蘇 鋒1賈 鵬2范玉楊1曹學(xué)偉2

(1.海洋石油工程股份有限公司 天津 300451; 2.哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150001)

基于水下控制系統(tǒng)電子模塊(SEM)輕量化的要求,確定了SEM結(jié)構(gòu)方案,并對(duì)其耐壓殼體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)SEM殼體的失效模式進(jìn)行了有限元分析,確定了其失效形式為屈服失效。在此基礎(chǔ)上,采用一種基于響應(yīng)面方程的多目標(biāo)優(yōu)化法建立了SEM殼體的響應(yīng)面方程模型,應(yīng)用Pareto遺傳算法得到了響應(yīng)面模型方程的全局最優(yōu)解,從而得到殼體優(yōu)化后的參數(shù)值;最后將所設(shè)計(jì)的SEM殼體采用優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)尺寸加工制造成實(shí)體,并對(duì)其進(jìn)行了高壓艙試驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明,優(yōu)化后的SEM殼體質(zhì)量較優(yōu)化前降低了24.8%,且滿(mǎn)足其在強(qiáng)度和穩(wěn)定性方面的要求,實(shí)現(xiàn)了SEM輕量化的目標(biāo)。本文研究成果對(duì)深水水下控制系統(tǒng)電子模塊殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有較好的借鑒意義。

水下控制系統(tǒng)電子模塊;SEM殼體;多目標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化;響應(yīng)面方程;Pareto遺傳算法;高壓艙試驗(yàn)

水下控制模塊(SCM)是水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)的核心設(shè)備[1-2],控制著水下采油樹(shù)的各個(gè)閥門(mén),監(jiān)控水下采油樹(shù)、分離器及管匯等設(shè)備的工作狀態(tài)[3-5]。水下控制模塊的核心控制部分是由其內(nèi)部的水下電子模塊(SEM)來(lái)完成的,其殼體要求設(shè)計(jì)成耐壓殼體,且具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,以保證其不會(huì)因海水壓力和腐蝕而損壞[6-7]。目前已研制的水下控制模塊的殼體形狀有圓筒形、方形,其內(nèi)部的水下電子模塊都設(shè)計(jì)為圓筒形的耐壓殼體,水下電子模塊殼體的大小決定了水下控制模塊的殼體大小和整體重量。

近年來(lái),許多學(xué)者對(duì)圓筒形耐壓殼體結(jié)構(gòu)優(yōu)化做了深入的研究,提供了許多耐壓殼體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法[8-10]。文獻(xiàn)[8]采用有限元分析方法及最小二乘法對(duì)藕節(jié)形大深度潛水器耐壓殼體的強(qiáng)度與穩(wěn)定性進(jìn)行了分析與研究。文獻(xiàn)[9]采用分枝定界法和序列二次規(guī)劃方法對(duì)載人潛水器圓柱形耐壓殼體進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文首先采用ANSYS軟件對(duì)SEM殼體的失效模式進(jìn)行了分析,確定了SEM殼體的失效形式;在此基礎(chǔ)上,采用基于響應(yīng)面方程的多目標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法建立了SEM殼體的響應(yīng)面方程模型,應(yīng)用Pareto遺傳算法得到了響應(yīng)面模型方程的全局最優(yōu)解,最終達(dá)到了優(yōu)化目的;最后將所設(shè)計(jì)的SEM殼體根據(jù)優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)尺寸加工制造成實(shí)體,并對(duì)其進(jìn)行高壓艙試驗(yàn),驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)的可靠性。

1 SEM結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)

本文所設(shè)計(jì)的水下控制系統(tǒng)電子模塊如圖1所示,主要由光電連接器、SEM頂蓋、電子元器件、SEM殼體等組成,其中光電連接器安裝在SEM頂蓋上,SEM頂蓋通過(guò)螺釘與SEM殼體連接固定,在SEM頂蓋內(nèi)圓上設(shè)計(jì)有端面和軸向密封圈,保證了SEM的密封性。

圖1 本文設(shè)計(jì)的水下控制系統(tǒng)電子模塊結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Target electronic module structure of subsea control system

2 SEM殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元分析

對(duì)于SEM的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其殼體既要滿(mǎn)足強(qiáng)度要求,又要盡量減輕質(zhì)量,而這2個(gè)參數(shù)之間是相互矛盾的,因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)對(duì)SEM的殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,在滿(mǎn)足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求的前提下使其體積和重量盡可能小,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水下控制模塊的小型化和輕量化。

2.1 SEM殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了安裝方便,SEM的殼體結(jié)構(gòu)放棄了高壓殼體常用的球形蓋結(jié)構(gòu),而采用平蓋結(jié)構(gòu)。根據(jù)薄板理論,周邊固支平蓋的最大應(yīng)力在平蓋的邊緣處,而周邊簡(jiǎn)支平蓋的最大應(yīng)力則在平蓋的中心處[11]。本次設(shè)計(jì)的SEM殼體底部沒(méi)有端蓋,其結(jié)構(gòu)屬于周邊固定式薄板,所以其底部最大應(yīng)力應(yīng)出現(xiàn)在底部與筒壁的連接處。SEM的端蓋與筒體采用螺紋連接,端蓋也屬于周邊固支式平蓋,所以端蓋的最大應(yīng)力應(yīng)出現(xiàn)在平蓋的下部邊緣處。由于端蓋在受力時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形,變形后的端蓋下部會(huì)擠壓筒體的內(nèi)壁,所以筒體在與端蓋最下端接觸的部分也會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,故在易發(fā)生應(yīng)力集中的部位加上圓角,以減小殼體的應(yīng)力集中。初步設(shè)計(jì)SEM外殼的形狀如圖2所示,這種形狀為較常見(jiàn)的殼體形狀,根據(jù)實(shí)際工作條件的要求,SEM殼體需要在硅油環(huán)境中承受21 MPa的外部壓力,故殼體的設(shè)計(jì)壓力為21 MPa。

圖2 SEM殼體形狀Fig.2 Shape of SEM’s shell

2.2 SEM殼體材料選擇

考慮到輕量化的要求,SEM殼體采用鋼號(hào)為022Cr23Ni5Mo3N的雙相不銹鋼(主要機(jī)械性能見(jiàn)表1),其屈服強(qiáng)度是普通不銹鋼的2倍以上,并具有耐腐蝕及良好的焊接性能。

表1 022Cr23Ni5Mo3N鋼主要機(jī)械性能Table 1 Main mechanical properties of steel 022Cr23Ni5Mo3N

2.3 SEM殼體有限元分析

圓柱殼體承受外壓時(shí)會(huì)在圓柱殼體上產(chǎn)生壓縮應(yīng)力,當(dāng)壓縮應(yīng)力大于殼體材料的屈服強(qiáng)度時(shí)也會(huì)發(fā)生強(qiáng)度破壞,即屈服失效,而外壓殼體通常是在壓縮應(yīng)力達(dá)到材料屈服強(qiáng)度時(shí)就會(huì)突然產(chǎn)生自身形狀的壓扁或壓潰現(xiàn)象,即屈曲或失穩(wěn)。利用ANSYS Workbench軟件對(duì)SEM殼體的這2種失效情況進(jìn)行分析。

1)殼體強(qiáng)度分析。在殼體外部加載均布?jí)毫?1 MPa,得到其受力云圖如圖3所示,殼體的最大應(yīng)力為196.71 MPa,小于材料的最大許用應(yīng)力。盡管在筒體底部圓角、端蓋與筒體接觸的地方出現(xiàn)了較大的應(yīng)力集中,但這幾個(gè)地方對(duì)殼體的整體質(zhì)量影響不大,所以殼體的結(jié)構(gòu)還有較大的優(yōu)化空間。

2)殼體穩(wěn)定性分析。當(dāng)圓柱殼體的外壓載荷達(dá)到臨界壓力時(shí),圓柱殼體會(huì)沿圓周方向形成多個(gè)失穩(wěn)屈曲波形,且失穩(wěn)時(shí)殼體的橫截面會(huì)由原來(lái)的圓形變?yōu)椴ㄐ?,波形?shù)可以為2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……[13],如圖4所示。

將SEM殼體上下兩端固定,殼體外部加載均布?jí)毫?1 MPa,通過(guò)ANSYS軟件進(jìn)行屈曲分析,得到一階到六階屈曲失穩(wěn)臨界載荷及屈曲失穩(wěn)波形數(shù)如表2所示,對(duì)應(yīng)的屈曲失穩(wěn)模態(tài)圖如圖5所示。

圖3 SEM殼體受力縱截面云圖Fig.3 Vertical section nephogram of SEM shell stress

圖4 外壓圓柱殼體失穩(wěn)形態(tài)Fig.4 Instability form of cylindrical shell under external pressure

表2 SEM殼體屈曲分析結(jié)果Table 2 Analysis results summary of SEM shell buckling

圖5 SEM殼體一階到六階屈曲失穩(wěn)模態(tài)圖Fig.5 Mode figures of the SEM shell from first to sixth-order buckling instability

從表2可以看出,SEM殼體的一階屈曲失穩(wěn)臨界載荷最小,為511.6 MPa,大于材料的屈服強(qiáng)度。因此,該水下電子模塊殼體容易發(fā)生的失效形式為屈服失效,所以對(duì)殼體進(jìn)行優(yōu)化時(shí)以殼體屈服失效時(shí)所受最大應(yīng)力作為優(yōu)化目標(biāo)。

3 基于響應(yīng)面方程的SEM殼體多目標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3.1 SEM殼體響應(yīng)面方程多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型

響應(yīng)面方程法是一種以試驗(yàn)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的用于試驗(yàn)?zāi)P徒⒑湍P头治龅慕y(tǒng)計(jì)處理方法,采用響應(yīng)面方程法對(duì)水下電子模塊的殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)試驗(yàn)獲得樣本點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息,對(duì)樣本數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合,進(jìn)而得到設(shè)計(jì)變量和實(shí)際目標(biāo)之間實(shí)際函數(shù)的近似函數(shù)[14]。在一項(xiàng)試驗(yàn)中,有n個(gè)設(shè)計(jì)因素x1,x2,x3,……,xn,其試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)因素之間有如下關(guān)系:

式(1)中,g1、g2、…、gm已知,β1、β2、…、βm為回歸系數(shù),ε為隨機(jī)誤差,均值為0。

將試驗(yàn)獲得的樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)代入式(1)中,得

為了求解方便,式(2)可以被改寫(xiě)成如下矩陣形式:

其中

回歸系數(shù)向量β的無(wú)偏估計(jì)為

將式(4)代入式(2)即可得到響應(yīng)面擬合方程。擬合出響應(yīng)面方程后,用全相關(guān)系數(shù)R2對(duì)擬合程度進(jìn)行驗(yàn)證,R2越接近1,擬合程度越好。

以組成SEM殼體的筒體和端蓋主要尺寸作為設(shè)計(jì)變量,以殼體質(zhì)量和承受外壓時(shí)殼體所受最大應(yīng)力作為目標(biāo)變量,SEM殼體響應(yīng)面方程多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型表達(dá)式可描述為

式(6)中:y1(X)為SEM殼體質(zhì)量二階響應(yīng)面函數(shù);y2(X)為殼體所受最大應(yīng)力二階響應(yīng)面函數(shù);X為決策向量;xL和xU分別為設(shè)計(jì)變量的上下限。

3.2 SEM殼體響應(yīng)面方程模型的建立

在SEM殼體的設(shè)計(jì)過(guò)程中,影響殼體質(zhì)量及最大應(yīng)力的參數(shù)主要有端蓋露出厚度H1、端蓋內(nèi)伸厚度H2、端蓋總厚度H3、端蓋深入厚度H5、SEM內(nèi)徑H6、SEM筒體總長(zhǎng)H7、端蓋內(nèi)圓角半徑R1、筒壁厚度H11、筒底厚度H22、筒體圓角半徑R11。其中,SEM內(nèi)徑H6固定為330 mm,SEM筒體總長(zhǎng)H7固定為880 mm,為方便建模過(guò)程中參數(shù)設(shè)置,將端蓋深入厚度H5分解為端蓋外圓角半徑R2和內(nèi)部厚度H4,即H5=H4+R2,如圖6所示。

圖6 SEM殼體參數(shù)模型Fig.6 Parameter model of SEM’s shell

設(shè)計(jì)變量的個(gè)數(shù)直接關(guān)系到優(yōu)化設(shè)計(jì)的效率,過(guò)多的設(shè)計(jì)變量會(huì)造成優(yōu)化計(jì)算的工作量較大,影響工作效率,所以應(yīng)對(duì)這些變量進(jìn)行相關(guān)性分析,研究這些設(shè)計(jì)變量對(duì)殼體質(zhì)量及最大應(yīng)力的影響,并從這些設(shè)計(jì)變量中選取影響因子較大的設(shè)計(jì)變量進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),進(jìn)而提高計(jì)算效率。首先對(duì)SEM殼體的9個(gè)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行相關(guān)性分析,設(shè)計(jì)變量的取值如表3所示。

表3 SEM殼體設(shè)計(jì)變量取值Table 3 Values of SEM shell design variable

利用ANSYS Workbench軟件分析各個(gè)設(shè)計(jì)變量與目標(biāo)參數(shù)之間的關(guān)系,自動(dòng)將這9組變量分解排列成147組樣本點(diǎn),求解出每組設(shè)計(jì)變量值對(duì)應(yīng)的殼體質(zhì)量及最大應(yīng)力,最終得到設(shè)計(jì)變量與目標(biāo)參數(shù)之間的相關(guān)性直方圖,如圖7、8所示。

圖7 SEM殼體質(zhì)量與目標(biāo)參數(shù)之間的相關(guān)性直方圖Fig.7 Histogram between SEM shell mass and target parameters of SEM shell

圖8 SEM殼體最大等效應(yīng)力與目標(biāo)參數(shù)之間的相關(guān)性直方圖Fig.8 Histogram between maximum equivalent stress and target parameters of SEM shell

從圖7、8中可以看出:對(duì)于殼體質(zhì)量而言,筒壁厚度H11的相關(guān)性最大,其他設(shè)計(jì)變量的影響與之相比都比較?。粚?duì)于最大應(yīng)力而言,端蓋外圓角半徑R2的相關(guān)性最大,筒壁厚度H11、筒底厚度H22和筒體圓角半徑R11的相關(guān)性也都比較大。所以綜合考慮,將R2、H11、H22、R11作為設(shè)計(jì)變量進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

分別設(shè)R2、H11、H22、R11為x1、x2、x3、x4,結(jié)合各個(gè)參數(shù)的范圍,利用ANSYS軟件隨機(jī)生成24個(gè)樣本點(diǎn)并計(jì)算目標(biāo)參數(shù)對(duì)應(yīng)的響應(yīng)結(jié)果,如表4所示,其他未做優(yōu)化的參數(shù)取其初始值。

表4 隨機(jī)生成的SEM殼體設(shè)計(jì)變量樣本點(diǎn)及其計(jì)算結(jié)果Table 4 Random generated sample points and the calculation results of the design variables for SEM shell

將表4中的數(shù)據(jù)代入式(4),在Matlab軟件中編程進(jìn)行計(jì)算,得到SEM殼體質(zhì)量和最大應(yīng)力2個(gè)優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的回歸系數(shù),如表5所示。因此,得到SEM殼體的多目標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化響應(yīng)面方程模型為

表5 SEM殼體質(zhì)量和最大應(yīng)力優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)回歸系數(shù)擬合結(jié)果Table 5 Fitting results of regressive coefficient of SEM shell mass and maximum equivalent stress

選取5組非插值點(diǎn),求出響應(yīng)面方程模型的計(jì)算值及有限元分析結(jié)果,代入式(5)得到殼體質(zhì)量和殼體最大應(yīng)力的響應(yīng)面方程全相關(guān)系數(shù)R2分別為0.997和0.995,兩者都接近于1,可以認(rèn)為利用該響應(yīng)面方程模型對(duì)SEM殼體尺寸進(jìn)行優(yōu)化得到的結(jié)果是可靠的。

3.3 SEM殼體多目標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果及分析

應(yīng)用Pareto遺傳算法獲取SEM殼體多目標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化響應(yīng)面模型方程的全局最優(yōu)解,將各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)的區(qū)間按照表2進(jìn)行選取,并認(rèn)為最大應(yīng)力與質(zhì)量同樣重要,即權(quán)重相同[15]。通過(guò)MATLAB軟件進(jìn)行求解,經(jīng)計(jì)算得到60組最優(yōu)解,形成最優(yōu)解集,如圖9所示。

圖9 SEM殼體質(zhì)量和最大應(yīng)力的Pareto遺傳算法最優(yōu)解集Fig.9 Pareto genetic algorithm optimal solution set of SEM shell mass and maximum equivalent stress

取SEM殼體所受應(yīng)力為最大許用應(yīng)力的95%對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為最優(yōu)解,將優(yōu)化后的數(shù)據(jù)與優(yōu)化前進(jìn)行對(duì)比,如表6所示。從表6可以看出,優(yōu)化后的質(zhì)量較優(yōu)化前的質(zhì)量降低了24.8%,最大應(yīng)力增加了15.8%,但最大應(yīng)力227.74 MPa仍然小于殼體材料的許用應(yīng)力238 MPa,所以通過(guò)優(yōu)化有效減輕了SEM的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了輕量化。

表6 SEM殼體參數(shù)優(yōu)化前后對(duì)比Table 6 Comparison of SEM shell parameters before and after optimization

4 SEM殼體強(qiáng)度高壓艙試驗(yàn)驗(yàn)證

為了驗(yàn)證經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的水下電子模塊殼體強(qiáng)度能否起到保護(hù)殼體的作用,開(kāi)展了SEM殼體高壓艙試驗(yàn)。試驗(yàn)所用的殼體按照優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行加工制造,高壓艙壓力根據(jù)《鋼制壓力容器》標(biāo)準(zhǔn)的要求“承受外壓的殼體在進(jìn)行液壓壓力試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.25倍”,水下電子模塊的設(shè)計(jì)壓力為21 MPa,故試驗(yàn)壓力為26.25 MPa。在高壓艙試驗(yàn)時(shí),將水下電子模塊安裝到水下控制模塊內(nèi),再將水下控制模塊放入到高壓艙內(nèi),如圖10所示,然后分6個(gè)階段逐漸對(duì)高壓艙內(nèi)進(jìn)行加壓,最終加壓至26.25 MPa,并保壓30 min,最后按照加速度0.016 MPa/s進(jìn)行泄壓,具體加壓過(guò)程見(jiàn)表7,加壓曲線如圖11所示。

圖10 SCM高壓艙內(nèi)照片F(xiàn)ig.10 Photo of SCM in high pressure chamber

表7 SEM殼體強(qiáng)度高壓艙試驗(yàn)加壓過(guò)程Table 7 SEM shell strength pressure process of hyperbaric chamber test

經(jīng)過(guò)觀察,高壓艙試驗(yàn)時(shí)水下控制模塊外觀無(wú)明顯變化,保壓過(guò)程中壓力穩(wěn)定。將水下控制模塊取出后,對(duì)水下電子模塊進(jìn)行拆卸,觀察未發(fā)現(xiàn)水下電子模塊有明顯變形,測(cè)量結(jié)果顯示其變形在允許的范圍內(nèi);同時(shí),對(duì)水下控制模塊進(jìn)行功能測(cè)試,結(jié)果也顯示功能無(wú)異常,說(shuō)明水下電子模塊殼體強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。

圖11 高壓艙內(nèi)壓力變化曲線Fig.11 SEM shell strength pressure curve of high pressure chamber

5 結(jié)論

基于SEM殼體的輕量化需求,完成了SEM殼體的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、材料選擇。通過(guò)ANSYS軟件分析,確定了SEM殼體的失效形式為屈服失效。建立了SEM殼體的響應(yīng)面方程模型,并對(duì)SEM殼體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,優(yōu)化后SEM殼體的質(zhì)量較優(yōu)化前降低了24.8%,最大應(yīng)力增加了15.8%,但仍小于殼體材料的許用應(yīng)力,達(dá)到了SEM殼體輕量化要求。對(duì)所設(shè)計(jì)的SEM殼體進(jìn)行了高壓艙試驗(yàn),驗(yàn)證了經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的SEM殼體結(jié)構(gòu)的可靠性。

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Optimization and test of the electronic module shell structure in subsea control systems

LIU Peilin1WANG Xiangyu2SU Feng1JIA Peng2FAN Yuyang1CAO Xuewei2
(1.Offshore Oil Engineering Co.Ltd.,Tianjin300451,China;2.College of Mechanical and Electrical Engineering,Harbin Engineering University,Harbin,Heilongjiang150001,China)

According to the lightweight requirements for subsea electronic modules(SEM)in control systems,SEM structure scheme was determined,and the design of its pressure shell structure was carried out.Finite element analysis for the failure mode of the SEM shells was conducted,and the failure type was determined to be yield failure.On the basis of the work above,the equation of response surface model of SEM shells was established using a multi-objective optimization method based on response surface equation.Overall optimal solution of the equation was obtained by applying Pareto genetic algorithm,hence the optimized parameter values of shells as well.Finally,a prototype was fabricated based on the optimized structure,and high pressure tank tests were carried out.The results show that the mass of the optimized SEM is smaller than that of the previous one by 24.8%,and meets the strength and stability requirements,achieving the goal of lightweight.The results of the research work here have good reference significance for electronic module shell structure design of deepwater control systems.

electronic module in subsea control system;SEM shell;multi-objective optimization of structure;response surface equation;Pareto genetic algorithm;high pressure tank test

劉培林,王向宇,蘇鋒,等.水下控制系統(tǒng)電子模塊殼體結(jié)構(gòu)優(yōu)化及試驗(yàn)驗(yàn)證[J].中國(guó)海上油氣,2017,29(6):129-135.

LIU Peilin,WANG Xiangyu,SU Feng,et al.Optimization and test of the electronic module shell structure in subsea control systems[J].China Offshore Oil and Gas,2017,29(6):129-135.

TE953

A

1673-1506(2017)06-0129-07

10.11935/j.issn.1673-1506.2017.06.017

*工信部海洋工程裝備科研項(xiàng)目“水下控制系統(tǒng)與關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)”“水下控制系統(tǒng)對(duì)接盤(pán)、鎖緊結(jié)構(gòu)研制”、中央高?;稹靶滦蛷?fù)合式頂張式立管關(guān)鍵技術(shù)研究(編號(hào):HEUCFP201727)”“深水作業(yè)系統(tǒng)快速換接裝置及其智能力/位混合控制研究(編號(hào):HEUCF170703)”部分研究成果。

劉培林,男,教授級(jí)高級(jí)工程師,主要從事海洋石油研究設(shè)計(jì)工作。地址:天津市塘沽區(qū)丹江路1078號(hào)616信箱(郵編:300451)。E-mail:peilin@m(xù)ail.cooec.com.cn。

王向宇,男,在讀博士研究生,主要從事水下智能機(jī)械和機(jī)器人控制技術(shù)的研究。地址:哈爾濱市南崗區(qū)南通大街145號(hào)哈爾濱工程大學(xué)61號(hào)樓(郵編:150001)。E-mail:wangxiangyu325@126.com。

2017-05-17改回日期:2017-08-04

(編輯:呂歡歡)

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