Loading...

Design of Floating Antenna Release System

Ghaleh, Hossein | 2011

2271 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 41491 (08)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Mechanical Engineering
  6. Advisor(s): Durali, Mohammad
  7. Abstract:
  8. Communication Buoys are devices that facilitate radio communication between underwater ships and surface stations. In this research such device is thoroughly designed for a submersible application. The system comprises of buoy, connection cable, buoy cavity, cable passage, winch and other supporting and safety subsystems. Buoy and cable system was analyzed in a general form and their stable states were determined for different ship maneuvers, sea streams, and wave conditions. Based on this, optimum buoy geometry and cable length were found for the defined application and other subsystems were detail designed. To evaluate the design, some of the system components were manufactured and tested in real sea conditions. The design was approved for manufacturing and installation
  9. Keywords:
  10. Buoys ; Cables ; Radio Communication ; Hydrodynamics ; Dynamic Analysis ; Dynamic Behavior

 Digital Object List

 Bookmark

  • تشكر و قدرداني
  • چكيده
  • كلمات كليدي
  • فهرست مطالب
  • فهرست جداول
  • فهرست اشكال
  • 1- مقدمه
    • 1-1- بيان صورت مساله
    • 1-2- تاريخچه كار
    • 1-3- اجزاي سيستم
      • 1-3-1- شناور
      • 1-3-2- كابل
      • 1-3-3- سيستم انتقال
      • 1-3-4- كنسول كنترل
    • 1-4- مشخصات در دسترس از نمونه‌هاي ساخته شده تا كنون
      • 1-4-1- انواع سيستمها
        • 1-4-1-1- كاملاً خارجي
        • 1-4-1-2- كاملاً داخلي
        • 1-4-1-3- بخشي در داخل و بخشي در خارج
      • 1-4-2- مشخصات و شرايط كاري
        • 1-4-2-1- عملكرد مكانيكي
          • بويه
          • آنتن و كابل
          • سيستم انتقال
          • مشخصات عملياتي
        • 1-4-2-2- عملكرد مخابراتي
    • 1-5- تحقيقات صورت گرفته در مورد اين سيستم‌ها
      • 1-5-1- بخشهاي مكانيكي و موادي
      • 1-5-2- بخشهاي الكترونيكي و مخابراتي
    • 1-6- مشخصات سامانه مورد نظر و شرح روند اين پژوهش
  • 2- حل حالت پايدار سامانه
    • 2-1- معادلات حاكم
      • 2-1-1- معادلات كابل
        • 2-1-1-1- معادلات كابل بدون صلبيت خمشي
        • 2-1-1-2- معادلات كابل با فرض صلبيت خمشي
        • 2-1-1-3- پروفيل كابل وكشساني آن
      • 2-1-2- معادلات بويه
        • 2-1-2-1- حل بويه در حالت غوطه‌وري در آب
        • 2-1-2-2- حل بويه در حالت شناوري روي آب
    • 2-2- كد MATLAB و نتايج حاصل از حل توسط آن
      • 2-2-1- نحوه عمل تابع BuoyCable
        • 2-2-1-1- ورودي‌هاي تابع
        • 2-2-1-2- خروجي‌هاي تابع
        • 2-2-1-3- نحوه استفاده از تابع
      • 2-2-2- نتايج حاصل
        • 2-2-2-1- محل بويه براي طولهاي مختلف كابل
        • 2-2-2-2- محل بويه و شكل كابل براي چگالي‌هاي مختلف كابل
        • 2-2-2-3- شكل كابل 100 متري در سرعتهاي مختلف زيردريايي
        • 2-2-2-4- وضعيت سامانه براي جرمهاي مختلف بويه از 20 تا 50 كيلوگرم
        • 2-2-2-5- وضعيت قرارگيري سامانه براي بويه با جرم و طول ثابت و قطرهاي 10 تا 60 سانتي‌متر
        • 2-2-2-6- تغيير وضعيت استقرار بويه نسبت به تغيير مركز جرم آن
        • 2-2-2-7- تغييرات وضعيت سامانه با تغيير ضريب درگ مماسي كابل
        • 2-2-2-8- تغييرات سامانه با تغيير ضريب درگ عمودي كابل
        • 2-2-2-9- اثر تغيير قطر و ارتفاع بويه با شناوري و وزن ثابت بر وضعيت استقرار سامانه
        • 2-2-2-10- تغيير وضعيت سامانه نسبت به عمق زيردريايي
        • 2-2-2-11- تغيير وضعيت سامانه نسبت به تغيير قطر كابل با وزن ثابت
        • 2-2-2-12- وضعيت سامانه در صورت افزايش طول كابل
        • 2-2-2-13- مقايسه كابل داراي صلبيت خمشي و بدون آن، در نبود بويه
          • مقايسه كابل داراي خمش و بدونخمش همراه بويه
        • 2-2-2-14- نيروهاي كابل
    • 2-3- بحث و نتيجه‌گيري
      • 2-3-1- نحوه اثر پارامترهاي گوناگون
      • 2-3-2- جمع‌بندي و نتيجه‌گيري
        • 2-3-2-1- بويه
        • 2-3-2-2- كابل
  • 3- طراحي كلي بويه
    • 3-1- اندازه و اشكال مناسب
      • 3-1-1- برخي روابط بويه كروي
      • 3-1-2- برخي روابط بويه مخروطي
      • 3-1-3- نتايج حاصل از كد
    • 3-2- جمع‌بندي
  • 4- حل رفتار ديناميک سامانه
    • 4-1- روابط و مدل‌هاي رياضي مورد استفاده
      • 4-1-1- مرور ادبيات
      • 4-1-2- روابط بويه
        • 4-1-2-1- گرانش زمين
        • 4-1-2-2- شناوري بويه در آب
        • 4-1-2-3- اثر موج دريا
          • مدل موج دريا
          • نيروهاي ناشي از موج دريا بر روي بويه
        • 4-1-2-4- نيروي جريان آب
        • 4-1-2-5- حركت بويه در آب
          • نيروي حاصل از انتشار موج توسط بويه براي حركت بويه فقط ناشي از موج دريا
          • نيروي وارده به بويه ناشي از حركت غير ارتعاشي آن در سيال
          • نيروي وارد به بويه ناشي از حركت كلي آن
        • 4-1-2-6- كشش كابل
      • 4-1-3- روابط كابل
        • 4-1-3-1- معادلات حاصل از LMM براي كابل
        • 4-1-3-2- نيروهاي وارد به كابل
        • 4-1-3-3- ارتباط كابل و بويه
      • 4-1-4- حل عددي
        • 4-1-4-1- روش‌هاي عددي ضمني
          • روش هوبولت
          • روش نيومارك
          • روش ويلسون
        • 4-1-4-2- روش حل عددي مسأله كابل و بويه
    • 4-2- كدهاي نوشته شده
      • 4-2-1- شرح كدها
        • 4-2-1-1- ورودي‌ها و خروجي‌هاي تابع
          • ورودي اول: Buoy
          • ورودي دوم: BuoyI
          • ورودي سوم: Cable
          • ورودي چهارم: Current
          • ورودي پنجم: Wave
          • ورودي ششم: SubCon
          • ورودي هفتم: InitCon
          • ورودي هشتم: Time
          • ورودي نهم: Method
          • خروجي اول: buoy
          • خروجي دوم: cable
        • 4-2-1-2- روند حل مسأله درون تابع
    • 4-3- نتايج
      • 4-3-1- حل دو بعدي در حالت سرعت‌گيري افقي زيرسطحي بدون موج
      • 4-3-2- حل دو بعدي در حالت سرعت گيري زيرسطحي از زير آب به سطح آب بدون موج
      • 4-3-3- حل دو بعدي در حالت سرعت گيري قائم زيرسطحي در عمق آب بدون موج
      • 4-3-4- حل دو بعدي با بويه لنگر شده در وضعيت 1 دريا
      • 4-3-5- حل دو بعدي با بويه لنگر شده در وضعيت 3 دريا
      • 4-3-6- حل دو بعدي با سرعت افقي ثابت و كم زيرسطحي در وضعيت 1 دريا
      • 4-3-7- حل دو بعدي با سرعت زياد زيرسطحي در وضعيت 1 دريا
      • 4-3-8- حل دو بعدي با سرعت كم زيرسطحي در وضعيت 3 دريا
      • 4-3-9- حل دو بعدي با سرعت زياد زيرسطحي در وضعيت 3 دريا
      • 4-3-10- حل سه بعدي در حالت دور زدن زيرسطحي در يك صفحه افقي در زير سطح
      • 4-3-11- حل سه بعدي براي حركت زيگزاگ زيرسطحي در يك صفحه افقي در زير سطح
      • 4-3-12- حل سه بعدي با سرعت ثابت زيرسطحي، در جهت عمود بر موج در وضعيت 3 دريا
      • 4-3-13- حل دو بعدي با سرعت ثابت زيرسطحي در وضعيت 3 براي بويه كاملا غوطه‌ور
      • 4-3-14- حل دو بعدي با سرعت ثابت زيرسطحي در وضعيت 3 دريا براي بويه بزرگتر
    • 4-4- بحث و نتيجه‌گيري
  • 5- طراحي كلي زيرسامانه‌های متصل به زيرسطحي
    • 5-1- طراحي كلي مجموعه وينچ
      • 5-1-1- مشخصات قرقره
        • 5-1-1-1- ابعاد
        • 5-1-1-2- جنس
        • 5-1-1-3- ملزومات متصل به قرقره
          • اسليپ رينگ
          • سازه نگهدارنده
          • اندازه‌گير كشش كابل
          • اندازه‌گير طول كابل
      • 5-1-2- مكانيزم چينش كابل
      • 5-1-3- موتور و سيستم انتقال قدرت
        • 5-1-3-1- موتور
          • توان مورد نياز
          • انواع موتورهاي مناسب
        • 5-1-3-2- انتقال قدرت
          • زنجيره انتقال توان
          • كلاچ و ترمز
          • سامانه كنترل
      • 5-1-4- طرح نهايي
        • 5-1-4-1- محل سامانه وينچ
        • 5-1-4-2- جمع‌بندي در مورد اجزاي سامانه
    • 5-2- طراحي كلي سامانه عبور كابل از بدنه زيرسطحي و قطع اضطراري
      • 5-2-1- مطالعات كتابخانه‌اي
      • 5-2-2- سامانه قطع اضطراري كابل
      • 5-2-3- سامانه آب‌بندي كابل
      • 5-2-4- در حين عمليات
        • 5-2-4-1- پس از قطع شدن كابل
        • 5-2-4-2- در حين استراحت
      • 5-2-5- سامانه خشك‌كن كابل
      • 5-2-6- ويژگي كابل با توجه به خصوصيات سامانه عبور
      • 5-2-7- سامانه عبور كابل از كمپارتمان‌ها
    • 5-3- طرح نشيمنگاه بويه
      • 5-3-1- شكل نشيمنگاه
      • 5-3-2- تجهيزات نگهدارنده
        • 5-3-2-1- تجهيزات مربوطه در نشيمنگاه
        • 5-3-2-2- قفل
  • 6- طراحي اجزاي زيرسامانه‌ها
    • 6-1- كليات و روابط
      • 6-1-1- مدل كلي
      • 6-1-2- دور و توان
      • 6-1-3- بارها و تنش‌ها
    • 6-2- قرقره
      • 6-2-1- پوسته
      • 6-2-2- فلنج‌هاي قرقره
      • 6-2-3- محور
    • 6-3- موتور و انتقال قدرت
    • 6-4- مكانيزم چينش
      • 6-4-1- پيچ و راهنماها
      • 6-4-2- مهره
      • 6-4-3- انتقال قدرت و بيرينگ‌ها
      • 6-4-4- هدايت‌كننده كابل
    • 6-5- سازه
      • 6-5-1- پايه مكانيزم
        • 6-5-1-1- جوش‌ها
        • 6-5-1-2- پيچهاي اتصال پايه مكانيزم به زاويه دهنده‌ها
        • 6-5-1-3- پروفيل‌ها
      • 6-5-2- پايه‌هاي نگهدارنده گيربكس
      • 6-5-3- پايه‌هاي اصلي و نگهدارنده طولي
  • 7- نمونه‌سازي و تست
  • 8- دستاوردها
  • 9- مراجع
  • پيوست‌ها
  • پيوست‌ها
  • چكيده
  • كلمات كليدي
  • 1- مقدمه
  • 2- روابط مربوط به بويه
    • 2-1- روابط استاتيك بويه
    • 2-2- ديناميك بويه
      • 2-2-1- گرانش زمين
      • 2-2-2- شناوري بويه در آب
      • 2-2-3- اثر موج دريا
      • 2-2-4- نيروي جريان آب
      • 2-2-5- حركت بويه در آب و نيروي انتشار موج
      • 2-2-6- كشش كابل
  • 3- روابط كابل
    • 3-1- نيروهاي وارد به كابل
    • 3-2- ارتباط كابل و بويه
  • 4- روابط حل عددي
  • 5- نتايج
    • 5-1- مسأله 1
    • 5-2- مسأله 2
    • 5-3- مسأله 3
  • 6- بحث و نتيجه‌گيري
  • 7- جمع‌بندي
  • 8- مراجع
  • Abstract
  • Keywords:
...see more