| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-18页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 管道机器人的研究现状 | 第12-16页 |
| 1.2.1 管道检测机器人的分类 | 第12-13页 |
| 1.2.2 国外压差式管道机器人的发展状况 | 第13-14页 |
| 1.2.3 国内压差式管道机器人的发展状况 | 第14-16页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第16-18页 |
| 第2章 管道机器人系统组成及皮碗材料力学特性研究 | 第18-31页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 管道机器人系统组成 | 第18-20页 |
| 2.2.1 机器人结构 | 第18-19页 |
| 2.2.2 皮碗组件结构 | 第19-20页 |
| 2.3 皮碗材料选择及力学特性实验 | 第20-23页 |
| 2.3.1 皮碗材料选择 | 第20-21页 |
| 2.3.2 皮碗材料实验 | 第21-23页 |
| 2.4 材料模型参数确定 | 第23-30页 |
| 2.4.1 Neo-Hookean模型参数确定 | 第24-26页 |
| 2.4.2 Yeoh模型参数确定 | 第26-28页 |
| 2.4.3 Mooney-Rivlin模型参数确定 | 第28-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 基本控制方程及数值模型验证 | 第31-45页 |
| 3.1 引言 | 第31页 |
| 3.2 欧拉-拉格朗日耦合算法 | 第31-33页 |
| 3.3 管道流体运动控制方程 | 第33-35页 |
| 3.4 管道机器人有限元模型 | 第35-39页 |
| 3.4.1 模型简化与网格划分 | 第35-36页 |
| 3.4.2 材料属性及装配关系 | 第36-38页 |
| 3.4.3 仿真边界条件 | 第38-39页 |
| 3.5 仿真模型验证及改进 | 第39-44页 |
| 3.5.1 仿真模型验证 | 第39-43页 |
| 3.5.2 仿真模型改进 | 第43-44页 |
| 3.6 本章小结 | 第44-45页 |
| 第4章 机器人启动和稳态运行速度分析 | 第45-65页 |
| 4.1 引言 | 第45页 |
| 4.2 管道机器人速度波动现象 | 第45-50页 |
| 4.2.1 速度波动的影响因素 | 第45-46页 |
| 4.2.2 速度波动现象数学模型 | 第46-49页 |
| 4.2.3 速度波动现象的动力学分析 | 第49-50页 |
| 4.3 工作环境对运行速度影响分析 | 第50-56页 |
| 4.3.1 流体速度对机器人运行速度影响 | 第50-52页 |
| 4.3.2 摩擦系数对机器人运行速度影响 | 第52-53页 |
| 4.3.3 流体密度对机器人运行速度影响 | 第53-54页 |
| 4.3.4 负载质量对机器人运行速度影响 | 第54-56页 |
| 4.4 管道机器人在变截面流域中运动速度分析 | 第56-64页 |
| 4.4.1 流体域截面直径对机器人运行速度影响 | 第56-58页 |
| 4.4.2 流体域截面突缩对机器人运行速度影响 | 第58-61页 |
| 4.4.3 流体域截面突扩对机器人运行速度影响 | 第61-64页 |
| 4.5 本章小结 | 第64-65页 |
| 第5章 机器人在弯管道内运行特性分析 | 第65-86页 |
| 5.1 引言 | 第65页 |
| 5.2 管道机器人通过性影响因素 | 第65-66页 |
| 5.3 管道机器人的转弯机理分析 | 第66-69页 |
| 5.4 单舱段机器人运行特性分析 | 第69-81页 |
| 5.4.1 皮碗直径对运行的影响 | 第69-73页 |
| 5.4.2 皮碗厚度对运行的影响 | 第73-75页 |
| 5.4.3 舱段长度对运行的影响 | 第75-78页 |
| 5.4.4 舱段直径对运行的影响 | 第78-81页 |
| 5.5 双舱段机器人运行运行分析 | 第81-85页 |
| 5.5.1 管道机器人弹性皮碗的应力应变分析 | 第81-83页 |
| 5.5.2 管道机器人在运行过程中的驱动力分析 | 第83-84页 |
| 5.5.3 管道机器人在运行过程中的摩擦力分析 | 第84-85页 |
| 5.6 本章小结 | 第85-86页 |
| 结论 | 第86-88页 |
| 参考文献 | 第88-93页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第93-94页 |
| 致谢 | 第94页 |