石油工程导论论文范文
前言：我们精心挑选了数篇优质石油工程导论论文文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。
第1篇
为有效节约石油管道工程投资，解决当前工程建设技术难题，降低设备采购风险，应与时俱进，自主创新，大力提升关键设备国产化水平，积极自主研发各种先进技术施工机具和设备，如自动化坡口机对口器、电焊机等等，与此同时引进和生产了大口径高压快开盲板、高钢级热煨弯管、高压绝缘接头、三通管件以及旋风分离器等技术产品，在确保产品供应需求的同时，大大地降低成本费用，进而为各项重点工程如期完成投产提供了坚强的保障基础。
除此之外，在提升技术设备水平的同时，还积极地加大了对石油管道攻击技术的创新研发，例如：全自动化补口工作基站，管道外防腐层涂装新工艺，保障了管道施工技术水平以及防腐补口质量的提升。与此同时，通过引进国外先进的穿越管光固化防腐层保护工艺技术，有效地保障了石油管道穿越外江流时的外层防腐能力。
2明晰责权，凸显三大管理模式整体合作能力
长期以来，我国石油管道项目建设管理水平一直在学习、研究道路中探索管道建设管理新模式，进一步提升各大业主和参建单位的业务能力以及整体合作水平，为我国石油管道工程建设发挥其自身的优势和应有的责任。
据此，我国石油管道集团公司的石油运输工程建设通过实施和运用“PMT+PMC+EPC项目管理模式”即：工程项目组单位、项目管理承包商以及设计采购施工总承包三大责任方形成的工程建设管理体系。在建管分离体制及以及一级管理模式发展的大背景下，新的管理格局的形成和建立是管道建设管理发展的必然趋势，进而形成了体系管理、分析负责的管理模式。完善和明晰“PMT+PMC+EPC项目管理模式”责任制，可以有效提升业主与PMT、PMC、EPC等各责任方的管理界面、工作职责和管理权限，进而形成相互制约、相互促进、相互监督、共同进步的两两联动的管理机制，进一步提升各自的合作水平能力。
第2篇
大部分的石油管道都采用了钢质结构，都可能随着时间变化以及环境影响导致管道变质或破坏，发生腐蚀。金属管道一经腐蚀，不但外形、色泽会发生变化，对其机械性能也会产生一定的影响，如果腐蚀时间较长，就会降低输油管道的使用年限，并且对所输送的石油等物资产生质量影响，甚至可能发生泄漏，严重污染环境。所以说，管道一旦发生腐蚀，其存在的安全隐患问题不但会导致经济损失，也可能造成环境污染。相关企业和相关部门必须高度重视石油管道在使用过程中发生的腐蚀问题，提高对此项工作的认识，研究分析石油管道的腐蚀原因，采取合理有效的保护措施，保证石油管道质量安全和输送工作稳定。
二、石油管道腐蚀原因以及我国目前的防腐情况
2.1腐蚀发生的原因
我国目前使用的石油运输管道一般都是金属材质的，严格限制了这些石油管道的规格，因此在铺设这些管道时，只能采用架空或者是深埋这两种方式。在某一特定的环境下，如果温度达到一定程度，金属管道会受到周围介质影响，发生化学反应，导致石油管道发生腐蚀。腐蚀主要分为三类：电化学腐蚀、化学反应导致的腐蚀和微生物引发的腐蚀。
2.2我国防腐蚀现状
（1）截至到目前为止，我国并没有完善的石油管道防腐理论，相关技术也不够成熟，同时防腐工作人员的整体素质也有待提高。我国政府以及相关企业过去一味追求石油开采速度，而对石油管道的防腐工作重视不够，同时也没有合理有效的手段控制石油质量，在石油管道防腐以及分析石油成分关系方面投入的力度不够，使得我国对于石油管道的防腐技术远远落后于世界先进国家。此外，我国的大部分石油管道在建设时都是国家出资，但是维护工作一般都下放到地方企业，由于缺乏有力的监督手段，一些企业阳奉阴违，并没有切实落实石油管道的防腐工作，无法实现石油管道防腐蚀的目的。我国一线工作人员自身防腐知识不足，对我国发展石油管道防腐技术也产生了一定限制作用，专业、高素质的防腐工作人员，是我国目前极度缺乏的人才。
（2）不完善的防腐制度。石油管道防腐工作从属于石油管道维护工作，但是一直处于不被重视的尴尬地位，所以一直以来对待这种工作都采取了敷衍应付的态度，工作效率低下、防腐工作无法实现预期目标。之所以造成我国企业或单位不重视防腐工作的根本原因是我国缺乏完善的石油管道防腐制度，没有明确的规章制度对防腐工作进行规范和约束，同时也缺乏对其进行监督管理的职能部门，导致我国石油管道防腐工作一直停滞不前。所以，建立健全高效的石油管道防腐制度势在必行。
三、石油管道防腐技术的具体应用
建设石油管道工程具有重大的战略意义，只有保证石油管道应有的强度和韧性，切实做到石油管道腐蚀防护措施，减少存在的腐蚀问题，才能落实管道的维护工作。在进行石油管道工程的腐蚀防护工作中，坚持因地制宜、经济合理性以及技术优先等原则，实现石油管道工程的腐蚀防护工作。
3.1使用缓蚀剂
在建设石油管道的过程中，可以通过使用缓蚀剂有效减缓石油管道的腐蚀过程，能够在一定程度上实现防腐目的。使用这种防腐技术并不需要太高的技术要求，投资成本也比较低，然而由于工艺复杂，对生产过程会产生较大的影响。在对石油管道工程进行维护的过程中，如果管道的材质包含多种金属，那么仅使用某一种缓蚀剂则无法实现防腐目标，那么就需要多种缓蚀剂的配合使用。
3.2使用阴极保护措施
运输石油等的输油管道发生的腐蚀一般都是电化学腐蚀，油气自身携带的氧化物质会引发金属发生反应，对管道内壁会产生严重的腐蚀影响。所以阴极保护方法在抗腐蚀尤其是地下石油管道设备防护腐蚀方面具有明显的效果。阴极保护方法主要是通过牺牲阳极来达到保护套管不受腐蚀的目的，然而现场环境会对此方法产生重要影响，并且操作技术较为复杂，综合成本较高，因此将这种方法应用到管道防腐实践中具有一定的难度。比较以上几种方法，因此一般将阴极保护和管道外防腐绝缘层两种方法配合使用，进而实现管道防腐目的。
3.3地上管道外防腐措施
在对地上管道外进行防腐处理时主要采用的是刷防锈漆，一般情况下需要刷底漆和面漆两种，需要按步骤分别进行。总结过去的工程实践经验，底漆一般都使用钢铁粘合力强、抗腐蚀能力强的油漆，而面漆则一般选择具有良好漆膜韧性的铝粉漆。通过对地上管道外采取防腐措施有利于减轻地质和环境因素影响石油管道，对石油管道起到保护作用，能够降低管道腐蚀速度，延长管道使用期限，加之成本较低，在石油管道腐蚀防护中能够大规模使用，实用性极强。然而这种防护方法仅针对上管道外，而对于管道内部的防腐处理则效果不大，所以同时也要使用其他合理有效的措施，按照规定控制涂漆厚度；外部防腐处理主要采用的是绝缘方式。
四、结束语
第3篇
一、石油工程本科毕业论文特点及教学实践
（一）论文选题
论文选题应从专业培养目标出发，结合石油工程科研与生产实践，体现指导教师及本学科科研工作的优势和特色，使学生能更多地接触生产实际和学科前沿。合适的选题是做好论文的第一步。选题应简洁、明确，简明扼要地反映论文工作的主要内容。论文选题既要有一定的深度与广度，以利于学生得到全面训练，培养学生的协作精神、独立工作能力和创新能力，又要切实可行，使学生在规定时间内经过努力能基本完成，或者可以相对独立地做出阶段性成果。
（二）文献查阅
选题确定后，应针对选题进行文献调研，了解国内外研究的历史和现状，掌握其研究的广度、深度和已取得的成果，寻找有待进一步研究的问题，从而确定本选题研究的起点或突破点。通过调研和文献查阅、明确研究的目的及意义、前人研究的成果及不足、基本思路及技术方法，这是提高毕业论文质量的重要环节，完成文献调研方后可进行毕业论文。指导教师应向学生提出明确要求，介绍与选题有关的科研动态及参考文献和书目，指导学生系统查阅中、外文参考资料，指导学生撰写文献综述，审阅学生拟定的论文提纲。
（三）论文（设计）指导与撰写
石油工程是理论与实践并重的专业，其毕业论文要求通过对在油田收集的实际资料的整理、描述、作图、分析，进行研究并得出初步结论。在这一过程中，指导教师应在学生撰写论文的各个环节悉心指导，与学生进行交流，启发学生深入思考，培养学生开展学术研究的素养和能力，培养学生刻苦钻研、踏实严谨的优良学风。论文撰写要求学生运用所掌握的基础知识、基本理论和基本技能，对所选定的某个专业问题进行调研和分析，初步掌握选择科研题目、查阅文献、收集资料、确定技术路线、撰写论文等的方法和技能。学生必须在查阅、调研、实验、分析和研究的基础上，将研究成果写成观点明确、论据充分、数据准确、图表规范、语言流畅、条理清楚、结构严谨的毕业论文。
（四）论文答辩与交流
论文答辩是毕业设计的最后一个环节，亦是对学生综合能力的训练，通过论文PPT制作和答辩，能锻炼学生专业表达能力。学生应在教师的指导下独立完成毕业论文。在教学实践中，有的学生对论文中所运用的知识能融会贯通的运用；有的可能是一知半解，并未转化为自己的知识；还有的可能是概念不清生搬硬套，亦有少数不自觉的学生靠投机取巧，拼凑抄袭论文。在答辩会上，五人组成的答辩委员会把论文中有阐述不清楚、不详细、不确切、不完善之处提出来，让作者当场做出回答，从而检查作者对所论述的问题是否有扎实的专业基础和独立分析能力。
二、本科毕业论文存在问题分析
（一）指导教师时间投入不足，重科研轻教学
客观上说，专业教师往往双肩挑，需要兼顾教学与科研，工作任务重，难以保证在论文指导中投入足够的时间。主观上，少数教师亦存在责任心不足及重视不够的问题。
（二）高校扩招，生源质量相对下降
高校扩招后学生就业压力大，有的学生致力于考研而未能全力投入，对毕业论文的重要性认识不够。有的学生因缺乏专业兴趣而准备转方向，或由于专业基础差，综合能力差，难以独立完成论文，依赖教师和同组同学，或在网上搜索相似主题的论文下载、摘录、拼凑、抄袭，缺乏严谨的学风和认真的科学态度。有调查显示，在已完成的毕业论文中，仅六分之一的学生是独立完成的；三分之二的学生则部分自己完成，部分参考图书和网上资料；而有少数学生的论文则由几篇论文拼凑而成，更有个别同学直接抄袭书本和网络论文。
（三）论文不规范，论文篇幅过长或过短
章节安排不合理，处理数据和信息的能力差，行文及图表不规范，参考文献成为摆设。如图表标注随意，错字错句普遍[2]，这反映了学生缺乏基本的科学训练和严谨的科学态度。
（四）论文评审不严格
一方面，指导教师和评议员面对质量不高的论文，碍于面子，都会放学生过关，这从一定程度上影响了学位论文的质量。另一方面，对质量差别较大的论文，评审给出的分数相似或成绩接近，未能有效的鼓励真正原创论文的学生。
三、对本科毕业论文指导的思考与建议
（一）教师应从思想上真正重视起来
指导教师是学生毕业论文的领航人。要带好学生，教师应从自身做起，提高自己的专业水平和责任心，进而引导学生热爱本专业。指导教师应以身作则，培养学生严谨的科学态度；循循善诱，指导学生逐步掌握科学研究的方法，指导学生进行文献资料的收集、阅读、整理及使用；培养学生提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。指导教师应保证定期与学生交流，检查学生论文进展情况，针对学生的不同情况进行个别指导，深入实习、实验现场，帮助学生解决论文中遇到的困难，及时调整与完善研究计划，以确保学生的论文质量。论文初稿完成后，指导教师对学生写好的毕业论文应仔细审阅，认真写出评语初稿，做出恰当评价，提出优点和不足，给出成绩和评定意见。应让学生体会到成就事业、钻研学问所必经过三种之境界：“昨夜西风凋碧树。独上高楼，望尽天涯路。”的求索“，衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴。”的艰苦努力，以及“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。”时豁然开朗的欣喜。教师悉心的指导能与学生真正达到教学相长。
（二）加强学生的学风教育
倡导科学、求实、勇于创新、团结协作的优良学风，严肃处理弄虚作假、抄袭等不良行为，让学生真正树立严谨求实的科学态度，而不仅仅是流于形式的在毕业论文《诚信责任书》上签名。同时，针对学生缺少系统训练、往往感到独立完成毕业论文难度大、压力大的问题，指导教师应及时对毕业论文撰写进行系统指导，加强论文写作规范的训练。[3]
（三）规范化管理与质量监控
第4篇
1.1完善教学大纲
海洋学是针对海洋油气工程专业开设的一门专业基础课，由于海洋学本身的知识体系比较繁杂，其包含物理海洋学、化学海洋学、生物海洋学、海洋地质学、大气科学等等分支学科，要想深入的研究海洋学的内容，就要有各方面的知识储备，以往的教学大纲是依据中国海洋大学的大纲来制定的，这样就要在短短的52学时中讲授全部海洋学知识，学生也就只能对海洋学有一个概要的了解。为了使学生能够通过本门课程的学习达到奠定学科基础的作用，现已将教学大纲进行完善，删除了一些化学海洋学、生物海洋学的章节，同时增添了与海洋工程结构物受力有关的内容，比如风对建筑物的作用力、海浪及海流的作用力、海冰的作用力、海洋工程建筑物设计潮位的标准、海洋平台基础的底部淘刷[1]，这些与专业密切相关的力学知识能够为其他相关专业课程的学习提供前提，比如海洋油气田开发工程、海洋钻井工程、海洋平台工程及海洋采油采气工程等。因为要想对海洋石油天然气进行开采，就要考虑海洋的环境因素：风、波浪、潮汐及海流等的作用，而这些又正是物理海洋学需要学习的知识，有了这些基础做保障，在研究平台设计也好，钻柱受力变形也好以及油田开发涉及到的油藏力学问题也好，都会做到游刃有余，也会使学生对知识做到融会贯通，越学越透彻。
1.2深化教学内容
一直以来，都选用冯士莋主编的《海洋科学导论》作为参考教材，但在实际的教学中，并非以一本教材作为唯一参考资料，根据专业相关性，又以陈建民主编的《石油工程海洋学》作为辅助参考资料，另外，李凤岐的《海洋学》又以其经典性而被入选。但是，本门课的重心仍然在于物理海洋学，所以还要同时查阅更多物理海洋学的教科书，做到教学内容的深入性。然而，教学又不是单纯的说书过程，除了对教科书要做到细致入微的研读，还要广泛搜集相关知识，增加一些背景，来丰富知识。比如在讲到蒸发潜热使海洋失去热量的时候，为了说明海气温差的影响，就可以搜些生活中的实例来支撑这一理论，像2009年3月20日广西柳州和同年2月11日出现在山东烟台的平流雾，就是由于春末夏初沿海区域气温高于水温而不利于蒸发，导致水汽凝结成了雾的典型例子。在讲到大洋表层的环流形式时，可以首先引入地球上的气压带和风带这部分地理知识，正是由于气压带和风带的分布才形成了大气的环流形式，而大气环流又进一步对海水作用，使得海水的流动表现出了长期稳定的环流圈形式。这些都是仅熟知教材所不能办到的。
2课堂教学
2.1多媒体与板书相结合，彰显各自优势所在
传统的板书教学进度较慢，学生能够跟随老师的思路逐渐对知识进行理解，而采用多媒体课件教学却能够对知识直观清晰的表达，并且可以穿插一些视频、动画，加深对知识的掌握。比如在讲解板块构造运动的时候，将大陆与大洋的板块运动做成了动画，这样就形象的把大洋的构造形成及大陆的分合清晰的展现给了学生，不仅节省时间，也能够加深印象，海洋学这门课程又适合动画显示来实现教学，因为公式相对较少，逻辑性较强，但多媒体技术又容易使学生产生懒惰心理，不爱记笔记[2]，所以重点部分仍需要板书的配合使用，督促学生不忘知识要点。虽然多媒体课件对教学有一定的优势，但现代技术的发展使得多媒体技术也在不断更新，这就对教师提出了更高的要求，要想深入研究多媒体课件制作的方法与技巧，就要投入更多的时间与精力，这就要求教师要对其有一定的兴趣爱好，喜欢对它进行研究，不能掉以轻心，觉得PPT制作很容易，而不去投入更多的宝贵时间，熟不知一门课程的课件制作往往是最耗费精力的，有时候甚至都已经讲了三轮了，还是要对课件不断地在进行着修改，每一轮的讲解都会新增一些与时俱进的例子，这就要相应的去更改课件，力求达到统一性。另外，对以往不满意的地方还要做些微调，像哪个图不太清晰或者哪些字的颜色大小与页面不符等，一遍一遍不厌其烦的更改，美化，才能使多媒体课件达到出神入化的境界，也才能使教学效果显著提高。当然，板书的协调配合也是至关重要的，PPT上有的可以不写，但标题一般要写上，重点部分需要学生深刻记忆的更要写上，即使课件上有了，也要附加上，在上课前一定要设计好板书，将黑板分成左右两块，左边写标题及重要部分内容，右边是需要讲解的公式推导或图表，这样，就会使整节课的内容更清晰明了，板书一定要工整，笔画要正确，以便坐在教室各个角落的同学都能清楚的看到。时刻提醒自己注意这些，这样不仅能给学生营造一个浓厚的学习氛围，也会使教师自己信心满满，感受到一堂课的饱满。
2.2理论与实践相结合，加深对知识的理解
理论的巩固需要实践的检验，没有实践的理论是空洞的，因此，我专业深知实践教学对于学科发展的重要性，从10年开设海洋油气工程专业之日起，就已经积极的在筹备本科教学实验室的建设，期间也到哈尔滨工程大学省重点实验室船舶与海洋工程实验室进行调研，同时根据课程需要采购了海流计、水色计[3]、温盐深仪、平台模型等试验仪器，但因波浪水槽的建设需要足够大的场地，因此目前正在协调校方给予资助成立专业实验室，以确保有足够的空间设立试验水槽，并保证能容纳本专业的学生正常上实验课，相信不久的将来，就能够实现这一愿望。带领学生做实验的同时，教师也能够从中受益，丰富理论教学。由于学校区域的限制，属于内陆地带，所以还未成立专业校外实习基地，但也已开始筹划在天津滨海新区建立实习基地，突出海洋特色，力求通过教师介绍，学生动手实践，实现理论与实践的有机结合，注重学以致用。
2.3教师与学生角色互换，增强互动性
常规的教学方式是教师在讲台上对知识进行讲解，一大堂课90min如果总是这样一直讲下去，学生难免会出现注意力不集中的现象，长时间的填鸭式教学必定会使课堂效果下降，而且如果一节课的内容讲授太多，学生容易因为一个知识点跟不上而影响到后面章节的学习，不能建立起连贯性，因此，目前采用了一种新的教学方法，每堂课都给学生定一个论文题目[4]，让学生课下通过查阅文献资料完成论文并于下堂课进行汇报，这样，每大堂课的前一小节课教师讲授知识并提出论文主题，后一小节课让学生来对上次课提出的论文题目进行汇报，从而实现了师生的角色互换，并提高了互动性，也促进了师生关系的融洽。经过一学期的实践，取得了良好的效果。除了课上提问，给学生留出更多的互动时间是教师需要考虑的问题，为此，通过给学生安排写论文的形式来实现，查阅文献可以丰富所学知识，让学生能够了解知识如何运用，怎样去解决实际问题，还能为日后做毕业设计打下基础，提高自主性，从文献中获取的知识还能对课堂知识进行补充和完善，使教师能够对知识进行重组和丰富，也能提高课堂的完整性。此外，写论文的过程也是知识的组建过程，通过撰写论文学生能够从总体上把握一个知识点，用各种论证来验证这一论点的正确性，也使学生的学术能力有所提高，还要提醒学生注意格式的正确性，增强规范性。汇报的形式都是以PPT的形式来实现的，在组织报告的过程中，无形中又锻炼了学生的多媒体制作能力，这也会对学生未来的工作提供便利。对学生的培养不是要求学生要记住多少课本知识，而是要让学生学会各种解决问题的技能，授人以鱼不如授人以渔，要定向的培养社会所需的人才。
3课下教学
3.1创建网络信息平台，提高学生自主创新能力
在这个网络信息发达的时代，学生们都喜欢借助网络来实现学习及娱乐，海洋学也可以像中国海洋大学那样，建立起专门的课程网站，网站上应包含教学大纲、教案、讲稿、教学日历等教师编写的教学文件，还应将教学视频录像、辅导资料等定期上传并及时更新，便于学生课下自学及在线答疑等，通过师生在网上互相沟通，不仅能够促进学生对知识的渴求，也将避免一下课就找不到老师的情况，使学生有问题能够及时解决，不拖延，保证了知识的连贯性，也会在提出问题、解决问题的过程中提高学生的创新能力，实现教学的交互性[2]、开放性、共享性、自主性、及时性。培养学生的兴趣爱好很重要，通过构建网络平台的形式，让学生感受课下轻松的学习环境。告别了课堂上拘泥的学习方式，会使人的大脑得到完全的放松，在这种情况下，有助于学生闪现出新的idea，而且通过网络，大家可以畅所欲言，不仅可以谈与本门课有关的内容，也可以谈与其它课程的交叉点，甚至可以谈生活和理想，课下师生关系就变成了朋友关系，通过长期的沟通，老师会对每个学生的性格爱好有所了解，也会增进彼此的感情。但同时也要保证适度的利用，毕竟大学生的心智还没有完全成熟起来，有时还无法把控自己的行为，要多提醒他们不要沉迷于网络，以学习之由去玩网络游戏，这样就失去了网络的真正涵义，要在业余时间、休闲时间腾出一点时间来关注网络平台上的信息，感兴趣的话题可以多参与一些，或者提出自己关注的话题让大家来讨论，做到在娱乐放松的时候既舒缓了心情，又徜徉于了知识的海洋，从而更提高了学生对知识的渴求欲望。
3.2分组完成课下作业，培养团队协作能力
将学生每四五人分成一个小组，以小组的形式去完成每节课课上老师提出的论文主题。由于在论文完成的过程中需要查文献、撰写论文、汇报成果这几个阶段，因此可以各取所长，合理分配任务，比如每组选出一名组长，负责安排分工，让文采好的组员来撰写文章，让好奇心强的组员去图书馆查阅文献，让口才好的组员来做汇报，让每个人身上都担负起一份责任。要想出色的完成这份作业，每一个环节都不能掉以轻心，从而增强学生们的团队协作能力，也能够促进学生对知识的整体把握。针对提出的论文主题，教师首先要把好关，对学生的要求是论点要鲜明，论据要充分，论证要严谨。通过查阅文献，能够使知识变得更丰富，许多书本上没有的东西在这时都能够搜集过来，比如“天然气水合物的开采”这一主题，学生通过搜集资料，发现天然气水合物广泛分布于海底及永久冻土中，虽然目前还没有在全球范围内进行大规模的开采，但也提出了许多开采方法：注热法、降压法、注抑制剂法、CO2置换法、固体开采法，以及查找开采实例来说明这些方法各自的适用性。在这一过程中，学生能够学到许多课本上没有的知识，增强了他们的好奇心，也为教师的课堂注入了新鲜的血液，使得内容得到升华。查文献的同学还可以把自己的亲身体验讲给其他同学听，比如怎样排开不相关文献而保留有用的部分，使其他同学也从中受益。文采好的同学可以把搜集来的资料进行归纳整理，先把提纲列出来，再根据目录扩充内容，此时，就能从整体上把握论文概况，相当于利用了先前同学的劳动成果来完成自己的任务，不仅节约时间，还能帮助查文献同学对知识的整合，做到互利共赢。汇报的同学要在撰写好的论文基础上进一步对内容进行加工润色，将其反映到直观的多媒体软件上，在具有扎实的PPT制作基本功外，还要具有较好的口才，能够做到不怯场，自信满满的讲述论文的内容。整个论文的完成离不开各环节同学们的努力，通过大家的配合，达到了可喜的成效。
4结语
第5篇
【关键词】七功能机械手 水动力学 运动学 FOTRAN
【Abstract】Manipulator plays an essential and important role in ROV's operation， and almost covers the entire subsea exploration procedure. A numerical model of 7-functional manipulator is built based on D-H formula， and using Kane method analysis its dynamics to derive kinetic equation with external loads. Morison equation was also used on this manipulator's hydrodynamics， and drag coefficients were calculated by using Fluent software. The results were compared to calculations results using Matlab toolbox robots， and the comparison verified the accuracy of the dynamic model. The hydrodynamic forces of the seven function ROV manipulator were solved at last.
【Key words】Seven Function Manipulator， Hydrodynamic， Kinematics， FORTRAN
近些年来随着海洋资源的开发和海洋科学研究的日益深入，水下机器人-机械手系统是水下作业的一个重要组成部分，除了用于水下的观测勘察作业外，水下机器人-机械手还被用于完成采集样本；水下设施的建造和维护；铺设水下管道和维修等相对繁琐的一些工作。然而由于水下环境复杂多变，ROV在航行和作业中必然会遇到各种各样的情况，特别是在作业时要保证作业的准确性和作业时ROV不受损坏，它的动力学问题的研究将会使水下机器人-机械手系统的作业能力提高，为人类开发海洋资源提供更多的支持，因此这个领域的研究是非常重要的。
目前对水下机械手水动力学模型的研究采用的是理论和实验的相结合的方法。McLain[1，2]等运用力矩传感器测量、原理计算分析以及流动显示这些方法综合应用，对只有一个关节水下机器人机械手系统进行了水动力学的研究。Leabourne[3]以MacLain等人的成果为基础，讨论了有两个自由度的机械手的水动力学建模问题。Tarn[4]等建立了配备有机械手的潜水器的动力学模型，并应用 Kane 法求解。该模型将外力其中包括水动力施加到了模型中。Shen[5]等使用了浸入边界法数值求解纳维-斯托克斯方程，计算在水中物体移动时所受的水动力。在国内主要有华中科技大学的肖治琥，徐国华[6]在流干扰下的水下机械手动力学模型分析，运用Lagrange方程和Morison公式对水下机械手的动力学的理论分析。王华[7]等应用切片理论的方法，研究了水下机械手的手指动力学特性，并应用Matlab软件的Simulink模块建立了仿真模型，研究了无水流影响的水下环境中的机械手手指的动力学特性。
1 动力学模型建立
1.1机械手参数
本文以美国Schilling公司的Orion7型七功能机械手为研究对象，该机械手结构由多关节串联组成为6自由度串联，机械手相关参数如表1所示[8]。
。
本文的连杆所在的坐标系位置都是在各个坐标系的坐标轴上。当连杆在坐标系的X轴正方向时，，此时的，，。同理当连杆在坐标系的Y轴正方向时，，此时的，，。当连杆在坐标系的Z轴正方向时，，此时的，，。
3.2Morison方程拖拽力系数计算
Morison方程中Cd、Cm均为实验值，此系数依赖于雷诺数，物体表面粗糙度，KC数等。不过在设计中一般考虑危险性最大或者受力最大的情况。因此选择受力最大时候的Cd数值作为本文的计算系数本文采用Fluent流体力学分析软件计算该值[14]。
由于深水水温较低，所以深水水的粘度值比常温下的粘度值要大，因此选择Pa・s=0.0015，流速选择0.2m/s，如图4示是主要的区域尺寸，长方形最左侧竖直边为水流的入口出，中间的截面是ROV七功能机械手大臂的截面形状。在研究Cd数时本文选择了横截面的最大物体的几何限度处作为来流的垂直受力面。这样可以得到最大的Cd值，计算得知左右。
图4 区域尺寸示意图
Fig. 4 Schematic diagram of regional dimension
4七功能机械手动力学解算
4.1动力学模型校核
为了验证动力学模型的准确性，在不考虑水流的影响下，本文通过利用Matlab机器人工具箱与自编的Fortran程序结算的力矩曲线图进行对比，本文选择角度从初始位置移动到一下角度，，，，，。如图5所示。
图5 各关节驱动力矩变化曲线对比
Fig. 5 Comparisons of ankle drive torque curves
如图5所示，用Matlab机器人工具箱与自编的Fortran程序结算的力矩曲线图进行了对比，在数值和曲线趋势上基本一致，从而验证了模型的准确性，图中关节1的驱动力矩较小这是因为关节1的布置和其他关节不同，只有它一个关节为左右摆动关节，所以它在没有水流影响下不克服重力，所以数值较小；关节2、关节3和关节5需要克服机械手的自身重力所以力矩值较大；关节4和关节6主要作用是改变机械手姿势用的是液压马达，所以力矩值较小，特别是关节6基本趋近于0。
4.2 水流影响下动力学研究
假定环境水流为定常流流速为0.1m/s，方向沿惯性坐标系X轴正方向。所得驱动力矩曲线如图6所示。
图6 各关节驱动力矩变化曲线（考虑海流）
Fig. 6 Comparisons of ankle drive torque curves （incorporates current）
从图6中可以看出关节1和关节6的驱动力矩与无海流的驱动力矩相比较变化不大，这是因为水流的来流方向沿着X轴的正方向，产生的力矩主要是在Y轴的方向，所以关节1的驱动力矩影响较小，力矩基本不变；关节6的驱动力矩因为是沿着机械手末端手抓的轴向，所以只有手抓自身的旋转会对其产生影响，水流的产生的附加力矩只会对坐标系6的X轴和Y轴产生力矩；关节2、关节3和关节5的驱动力矩变化较大，这是因为考虑了水流和自身运动的影响；关节4的驱动力矩变化也很大，这是因为关节4的转动改变了手抓的空间位置，使其和之前的各个关节不出在一个平面内这样关节4收到的力矩变大是因为手抓受到水流的冲击在关节4的转动方向上产生了附加力矩。
4结语
本文采用了理论分析和计算机仿真的方法，针对美国Schilling 公司的Orion7型号机械手，建立了深水ROV作业机械手的理论模型，计算结果表明机械手在深水中水流的影响下关节2、关节3和关节5的驱动力矩变化较大，在设计和施工作业中人们应当给予特殊考虑。
参考文献：
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[2]McLain T W， Rock S M. Experiments in the hydrodynamic modeling of an underwater manipulator[C]. Autonomous Underwater Vehicle Technology， 1996. AUV'96. Proceedings of the 1996 Symposium on. IEEE， 1996：463-469.
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[4]Tarn T J， Shoults G A， Yang S P. A dynamic model of an underwater vehicle with a robotic manipulator using Kane’s method [M]. Underwater Robots. Springer US，1996：195-209.
[5]Shen L， Chan E S， Lin P. Calculation of hydrodynamic forces acting on a submerged moving object using immersed boundary method[J]. Computers & Fluids，2009，38（3）：691-702.
[6]肖治琥，徐国华.流干扰下的水下机械手动力学建模分析[J].中国机械工程，2011， 22（21）：2521-2526.
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[12]张玲，王爱群.关于小直径垂直桩柱结构的波浪力研究[J].海洋湖沼通报，2004， 3：90-98.
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[14]曹雍，谢莉.风沙流中沙粒拖曳力系数研究[J].中国沙漠，2011，31（3）：593-596.
作者简介：
尹汉军（1973―），男，汉族，山东青岛人，硕士研究生，高级工程师，1997年本科毕业于大连理工大学，2005年研究生毕业于天津大学，现就职于海洋石油工程股份有限公司，主要从事海洋工程结构设计与项目管理。
宋磊（1981― ），男，汉族，山东济南人，博士研究生，讲师，2013年毕业于哈尔滨工程大学船舶工程学院，现于哈尔滨工程大学船舶工程学院，主要研究方向：船舶与海洋工程仿真。
钟朝廷（1981―），男，汉族，四川省内江市人，研究生，工程师，2007年毕业于哈尔滨工业大学机电工程学院，现就职于海洋石油工程股份有限公司，主要从事：海洋石油工程铺管系统与水下生产系统设计。
第6篇
2015年01月11日（星期日）
09:00-11:30
14:30-17:00
09:00-11:30
14:30-17:00
A020105 金融
00041 基础会计学
A020201
工商企业管理 00058 市场营销学 00147 人力资源管理（一） 00041 基础会计学
A020203 会计
00067 财务管理学 00041 基础会计学
A020207
市场营销 00058 市场营销学
00041 基础会计学 00182
公共关系学 A020215 电子商务
00896 电子商务概论 00041 基础会计学
A020228
物流管理 11178 物流管理基础 08094 仓储学 03997 采购与供应管理 07802 采购管理与库存控制 A030301
行政管理
00147 人力资源管理（一）
00182
公共关系学 A040101 学前教育
00383 学前教育学 00386 幼儿文学 A040103
小学教育
00410 小学语文教学论
A040106
教育管理 00442 教育学（二） 02111 教育心理学
00182
公共关系学 A050102
秘书 00058 市场营销学
00182
公共关系学 A080777
通信信息管理
09016 移动通信原理与应用 06032 电信业务与管理
A080801
房屋建筑工程
02394
房屋建筑学 A081208
应用化学 02070 微生物学
02483 工业分析 02173 无机化学（二） 03475 环境化学 08220
定量分析化学 A082207
计算机信息管理
00041 基础会计学
A082214
工程造价管理 00708 装饰材料与构造
06958 建筑工程识图与构造 06960
合同法与合同管理 A100701
护理学 02113 医学心理学
02998 内科护理学（一）
C030112 法律
00261 行政法学 00245 刑法学 C050114
汉语言文学 00533 中国古代文学作品选（二）
C050207 英语
00596 英语阅读（二）
G020106
金融 07250 投资学原理 00067 财务管理学
08390 金融风险控制与管理 00041 基础会计学 00054
管理学原理 G020204
会计 00058 市场营销学
07250 投资学原理 00067 财务管理学
00149 国际贸易理论与实务 00041 基础会计学 00054 管理学原理
00160 审计学 G080806
建筑工程 02446 建筑设备 06568 房屋建筑概论 06001 高层建筑结构设计 02394 房屋建筑学 G081707
铁道与道路工程 06086 工程监理
06287 结构设计原理（本） 02407 路基路面工程
05497 基础工程
06528
工程地质及水文地质 06523 线路工程（本）
07259 土力学及路基工程 06519 工程流体力学
06527 土木工程施工组织及概预算
07258 结构设计原理（三）（专） G082231
工程造价管理 00708
装饰材料与构造
08984
房屋建筑工程概论 04624
工程经济学 04228 建设工程工程量清单计价实务
06958 建筑工程识图与构造
06962 工程造价确定与控制 06960
合同法与合同管理 Z020140
财税与金融
00041 基础会计学
Z020201
工商企业管理 00058 市场营销学
00041 基础会计学
Z020205
人力资源管理
00164 劳动经济学 00166 企业劳动工资管理
Z020207 市场营销 00058 市场营销学
00041 基础会计学
Z020209
旅游管理 00191 旅行社经营与管理 00193 饭店管理概论 00194 旅游法规 00190
中国旅游地理 Z020211
饭店管理 00058 市场营销学 00193 饭店管理概论 00194 旅游法规 00201
饭店餐饮管理 Z020212
企业财务管理
00067 财务管理学 00041 基础会计学
00150 金融理论与实务
Z020215 电子商务 00058 市场营销学 00896 电子商务概论 00041 基础会计学
Z020228 物流管理 11178 物流管理基础 08094 仓储学 03997 采购与供应管理 07802 采购管理与库存控制 Z020242 会计电算化
00067 财务管理学 00041 基础会计学
Z020260
工程财务管理 07103
现代企业管理法
00041 基础会计学
06962 工程造价确定与控制 05289 项目投资管理 Z020313 销售管理
Z030112 法律
00261 行政法学 00245 刑法学 Z030202
社会工作与管理 00266 社会心理学（一） 00272 社会工作概论 00273 社会工作实务
Z030301
行政管理
00147 人力资源管理（一）
00182 公共关系学 Z040101 学前教育
00383 学前教育学 00386 幼儿文学 Z040103
小学教育
00410 小学语文教学论
Z050114
汉语言文学 00533 中国古代文学作品选（二）
Z050207 英语
00596 英语阅读（二）
Z050220
商贸英语
05844
国际商务英语 Z050442
服装设计与工程
00677 服装材料
Z050444
环境艺术设计 00673 素描（二）（人物线描为主）
00674 色彩 00688
设计概论 Z050445
动漫设计 00673 素描（二）（人物线描为主）
00674 色彩 04744
网页动画设计 Z071601
信息管理与服务
02115 信息管理基础 02118 信息检索 Z080704
电子技术 02595 高频电子线路 09016 移动通信原理与应用 02358 单片机原理及应用 02340 线性电子电路 Z080725
现代信息技术教育 03785 创意图形设计 04342 多媒体教学软件设计与制作 05196 信息技术与学科教学整合（小教） 05918 数据库原理与程序设计 Z080744
数控技术应用 05787 数控编程 05789 数控机床操作 04068 机械制图及AutoCad 02561 机械工程材料 Z080752
电子信息工程
09016 移动通信原理与应用
Z080777
通信信息管理
09016 移动通信原理与应用 06032 电信业务与管理
Z080786
移动商务技术
Z080801
房屋建筑工程
02394
房屋建筑学 Z080802
道路与桥梁工程 06279 道路工程制图 04624 工程经济学 02405 道路勘测设计 02411 道路施工与管理 Z081208
应用化学 02070 微生物学 02173 无机化学（二） 03475 环境化学 08220
定量分析化学 Z081305
烹饪工艺 02528 烹饪营养学
02527 烹饪化学基础 02525
烹饪原料学 Z081306
应用生物技术 02070 微生物学
02537 发酵工艺学 02533 普通生物学 02072 生物化学（一） 12521
酿酒工艺学 Z081701
交通运输 05105 民航货物运输
04570 民用航空法 05106
民航旅客运输 Z081716
铁道与道路工程
06528 工程地质及水文地质 07259 土力学及路基工程 06519 工程流体力学
07258 结构设计原理（三）（专） Z081717
交通运输管理 02571 铁路站场
02575 货物运输组织
07267 道路运输组织 02573 旅客运输组织
07263 运输企业管理 00365 交通工程
02569 运输设备 02570 铁路行车组织基础
07266 道路运输行政管理学 Z081725
汽车维修与检测 06921 汽车机械基础 05875
汽车发动机构造与维修 06904
汽车保险与理赔 04442
汽车概论 Z082207
计算机信息管理
00041
基础会计学
Z082214
工程造价管理
06958 建筑工程识图与构造 06960 合同法与合同管理 Z082230
建筑施工技术与管理
03894
施工项目管理 03887
建筑工程基础 03891 建筑工程计量与计价和合同管理 Z100701
护理学 02113
医学心理学
02998
内科护理学（一）
Z100801
药学 03027
植物化学
03026
药理学（二） 03034
药事管理学 Z100803
中药学 02972
中医基础理论（一） 03037 药用植物学 02974
中药学（一） 03040
中药鉴定学 B020104
财税 00058
市场营销学 00067 财务管理学 00233
税法 00054
管理学原理 B020106
金融 00058
市场营销学 00067 财务管理学 00150
金融理论与实务 00054
管理学原理 B020110 国际贸易 00098 国际市场营销学 00045 企业经济统计学
05844
国际商务英语 B020202 工商企业管理 00152 组织行为学 00067 财务管理学
00149 国际贸易理论与实务 00150 金融理论与实务 00054
管理学原理 B020204 会计 00058 市场营销学 00149 国际贸易理论与实务 00150 金融理论与实务 00160
审计学 B020208 市场营销 00098 国际市场营销学 00149 国际贸易理论与实务 00150 金融理论与实务 00054
管理学原理 B020210 旅游管理 00058 市场营销学
00152 组织行为学
00199 中外民俗 00067 财务管理学
00197 旅游资源规划与开发 00198 旅游企业投资与管理 00189 旅游与饭店会计
00200 客源国概况
06124 旅游文化学 B020216 电子商务
00896 电子商务概论
B020222 物业管理
00147 人力资源管理（一） 05674
物业信息管理 00054
管理学原理 B020229 物流管理 07725 物流规划 07114 现代物流学
07726
物流经济学 B020230 公共事业管理 03331 公共事业管理 00147 人力资源管理（一） 00261
行政法学
B020232 劳动和社会保障
00147 人力资源管理（一）
B020279 工程管理 06086 工程监理 00067 财务管理学 06962 工程造价确定与控制
B030302 行政管理学 01848 公务员制度 00067 财务管理学
00320
领导科学 B040102 学前教育 00881 学前教育科学研究与论文写作 00399 学前游戏论
B040107 教育管理 00442 教育学（二） 02111 教育心理学 00261 行政法学 00054
管理学原理 B040112 小学教育 00442 教育学（二） 02111 教育心理学
B040302
体育教育 00442 教育学（二）
00501 体育史 00495 体育保健学
00499 体育游戏
02111 教育心理学 00502 体育管理学 00497
运动训练学 B050104 秘书学
00261 行政法学 00320 领导科学 B050140
对外汉语 00539 中国古代文学史（二）
00840 日语 00541
语言学概论 00538 中国古代文学史（一） 00537
中国现代文学史 B050412
环境艺术设计 05424
现代设计史 04489
室内装饰材料
04026
设计美学 B050418 数字媒体艺术 07219
数字摄影技术 07227
电脑动画 07231 数字影视合成 09537 动态网站编程基础 B070102 数学教育 00442 教育学（二） 02111 教育心理学 02009 抽象代数 02013 初等数论 B071602 信息管理与服务 02133 信息政策与法规 02134 信息系统设计与分析
09537 动态网站编程基础 B080302 机械制造及自动化 02213 精密加工与特种加工 02204
经济管理 02207 电气传动与可编程控制器（PLC）
B080612 电气工程与自动化 10053 工程数学（线性代数、复变函数） 08182
自动控制原理（一） 02358
单片机原理及应用 00054
管理学原理 B080702 计算机及应用
04741
计算机网络原理
B080709 计算机网络
04751
计算机网络安全 04741
计算机网络原理
B080713 信息技术教育 01263 数据库VisualFoxpro及学校应用 01265 Photoshop图形处理
07227 电脑动画 02115
信息管理基础 03137
计算机网络基本原理 B080738 电子信息技术 07874 信息技术导论 06169 电子电路EDA技术 07871
多媒体应用技术
B081209 应用化学 02483 工业分析 02066 有机化学（二） 02471 环境生态学 05082 波谱学 B081311 营养、食品与健康
05766
新型食品概论
B082208
计算机信息管理 02378
信息资源管理
04741
计算机网络原理
B082231
工程造价管理 08984
房屋建筑工程概论 04624
工程经济学 04228 建设工程工程量清单计价实务
06962 工程造价确定与控制 04231 建设工程合同（含FIDIC）条款 B082232
汽车服务工程 08587
汽车服务工程
10053 工程数学（线性代数、复变函数） 04912
汽车电子控制技术
06906
汽车运行材料 02576 汽车构造 04946 汽车发动机原理与汽车理论 B090614 林业及园林高新技术与管理 02685 园林病虫害防治 02831 林业企业经营化管理
06505 森林游憩概论 06509 园林植物配置与造景 06503 特种经济植物生产技术 D030106
法律 00259 公证与律师制度 00226 知识产权法 00233 税法
D050105
汉语言文学 00539 中国古代文学史（二） 00541 语言学概论 00538 中国古代文学史（一） 00537 中国现代文学史 D050201
英语 00840 日语
00600 高级英语 05844 国际商务英语 D050305 新闻学
00182 公共关系学 Y020106 金融
00067 财务管理学
00054 管理学原理 Y020110
国际贸易 00098 国际市场营销学 00045 企业经济统计学
Y020155
文化产业 04140 知识产权概论 04125 文化产业创意与策划
04139
应用写作（本） Y020202
工商企业管理 00152 组织行为学 00149 国际贸易理论与实务 00150 金融理论与实务 00054
管理学原理 Y020204
会计 00058 市场营销学 00149 国际贸易理论与实务 00150 金融理论与实务 00160
审计学 Y020208
市场营销 00098 国际市场营销学 00149 国际贸易理论与实务 00150 金融理论与实务
Y020210
旅游管理 00058 市场营销学
00152 组织行为学
00199 中外民俗 00197 旅游资源规划与开发 00198 旅游企业投资与管理 00189
旅游与饭店会计
00200 客源国概况 Y020213
企业财务管理 00058 市场营销学
00160
审计学 Y020216 电子商务
08395 网络金融与管理 08674 计算机网络基础
Y020218
人力资源管理 06088 管理思想史 06093 人力资源开发与管理 06089 劳动关系与劳动法 00054
管理学原理
00182
公共关系学
06090 人员素质测评理论与方法 Y020221
建筑经济管理 02460 工程质量与进度控制 02204 经济管理 01564 工程建设监理概论
Y020222
物业管理
00147 人力资源管理（一） 05674 物业信息管理 00054
管理学原理 Y020227
资源经济与管理 02560 资源经济学 06726
资源政策与法规 06728 资源信息管理 06734
财政与税收 Y020229
物流管理 00058 市场营销学
07725 物流规划 07114
现代物流学 07117 铁路运输组织学 07726
物流经济学 Y020230
公共事业管理 03331 公共事业管理 00147
人力资源管理（一）
Y020256
项目管理 11880 项目组织与团队管理 05061
项目成本管理 05059 项目管理学 05060
项目范围管理 Y020261
工程财务管理 06072 企业财务审计 05293 国际工程与建设项目管理
Y020263
现代商务 00098 国际市场营销学 00896 电子商务概论 00947 国际商务管理学
Y020279
工程管理 06086 工程监理 00067 财务管理学 06962 工程造价确定与控制
Y020302 酒店管理 08424 酒店管理 04929 旅游市场营销 06126 旅游人力资源管理 06124
旅游文化学 Y020314 销售管理
Y030106 法律 00259 公证与律师制度 00226 知识产权法 00233 税法
Y030203
社会工作与管理 00279 团体社会工作 00285 中国福利思想 00281 社区社会工作
00282 个案社会工作 00283 社会行政
00284 心理卫生与心理咨询 Y030302
行政管理学 01848 公务员制度
00320 领导科学 Y030405
侦查学 00382 刑事侦查学导论
08027 侦查措施与策略 08031 经济犯罪侦查 08028 审讯学 08030
犯罪侦查 Y040102
学前教育 00881 学前教育科学研究与论文写作 00399 学前游戏论
Y040107 教育管理 00442 教育学（二） 02111 教育心理学
Y040112 小学教育 00442 教育学（二） 02111 教育心理学
Y040202
思想政治教育 00442 教育学（二） 02111 教育心理学 00479 当代资本主义
Y040302
体育教育 00442 教育学（二）
00501 体育史
09479 健身理论与方法 00495 体育保健学
00499 体育游戏
02111 教育心理学 00502 体育管理学
09480 学校拓展训练 00497
运动训练学
09478
休闲体育学 Y050105
汉语言文学 00539 中国古代文学史（二）
00567 马列文论选读 00541 语言学概论 00538 中
国古代文学史（一） 00537
中国现代文学史 Y050113
汉语言文学教育 00442 教育学（二）
00539 中国古代文学史（二） 02111 教育心理学 00538
中国古代文学史（一） 00537
中国现代文学史 Y050140
对外汉语 00840 日语 00541 语言学概论
00537
中国现代文学史 Y050201
英语 00840 日语
00600 高级英语 05844 国际商务英语 Y050206 英语教育 00442 教育学（二） 02111 教育心理学 00600 高级英语
Y050218
商务英语
05959 外经贸应用文
05844 国际商务英语 Y050305 新闻学
00182 公共关系学 Y050310
播音与主持 00504 艺术概论
00537 中国现代文学史 Y050311
广播电视编导 01181 电视节目导播 01183 电视文艺编导 01184 电视艺术片创作 01179 非线性编辑 Y050408 音乐教育 00442 教育学（二） 02111 教育心理学 09471 舞蹈教学法 04805 声乐教学法 Y050410 美术教育 00442 教育学（二） 02111 教育心理学
Y050412
环境艺术设计 05424 现代设计史 04489 室内装饰材料
04026 设计美学 Y050418
数字媒体艺术 07219 数字摄影技术 07227 电脑动画 07231 数字影视合成 09537 动态网站编程基础 Y050437
艺术设计 05424 现代设计史 00709 室内设计 00755 广告设计与创意 04026
设计美学 Y050443 服装设计与工程 03908 服装材料学 01014 针织服装设计
Y070102 数学教育 00442 教育学（二） 02111 教育心理学 02009 抽象代数 02013 初等数论 Y070405
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