密封圈是水下连接器上的全金属结构,其性能优劣将影响连接器密封功能的实现。为保证密封圈的性能,需要进行裂纹故障对其性能影响的研究。根据水下连接器的两种工作状态,利用ABAQUS有限元法对无裂纹密封圈进行强度计算,通过最大等效应力结果与最大等效塑性应变结果找到易产生裂纹的区域;之后在该区域预置了不同深度、位置、角度的裂纹,探讨了三个因素对密封圈密封性能和结构性能的影响。结果表明:水下连接器金属密封圈在工作时,与毂座的接触面为应力集中区域,处于塑性变形状态,容易产生横向裂纹;裂纹前期对密封圈密封性能影响不大,但使得密封圈结构性能变差,长期使用会导致裂纹扩展,从而使结构断裂,密封发生失效。

为消除作业船舶的升沉运动对深水下放安装的影响，在综合主动型和被动型升沉补偿系统优点的基础上，该文提出一种复合型升沉补偿系统，并阐述了补偿系统的工作原理和补偿机制。为了降低系统的能耗，采用二次调节技术，实现能量的回收和再利用，降低了系统的装机功率。

该研究以设计适用于深水环境并能满足水平连接器工作需求的液压系统为目的，采用双干路差动式液压设计的方法，着重介绍了深水水平连接器的工作原理及其主要零部件的组成、液压系统的控制流程和原理图，并借助液压仿真软件AMESim对所设计的液压系统进行了功能性仿真，证明了该液压系统应用于深水水平连接器的可行性。

基于荔湾3-1大型气田,首先对作业区的海浪条件进行数值模拟,获得了深水作业极限海况下的船体及吊装载荷的升沉运动响应.为了避免响应幅值过大,提出了一套以复合液压缸为主体的深水绞车半主动升沉补偿系统,并建立了缆绳吊放载荷的动力学模型及补偿系统的液压系统模型.在Simulink中对采用两种不同反馈的PID控制系统进行仿真,通过对升沉补偿系统补偿效果的定性分析可知,所设计的补偿系统在张力反馈控制情形下具有较高的补偿精度.

深水油气的开采已日益成为各国关注的重点对于深水闸板阀由于其在无潜条件下由液压执行机构操作可视化位置指示器是其重要组成部分国内对于该项技术的研究还处于空白阶段.设计的闸板阀可视化位置指示器可以在1500m水深条件下实现闸板位置实时指示可视性好可靠性高便于水上操作人员进行相应的控制.通过ADAMS和Abaqus对其进行了运动学、动力学仿真和强度分析对关键结构进行了强度分析验证其满足强度要求并通过运动学仿真验证了机构在运动中无阻滞现象进一步验证设计的合理性为其传动机构的设计及样机的研制提供了理论依据.

为了保证深水水平连接器能够完成海底管道的连接任务，需采用4个动作同步的液压缸来驱动连接器执行对接动作。为了确保4个液压缸在进给和收缩时始终保持活塞杆的位移同步，设计了分流集流阀同步回路来控制4个液压缸的动作，并利用AMESim软件对同步回路模型进行仿真，得到了4个液压缸的位移同步曲线和流量同步曲线。仿真结果表明：采用分流集流阀进行流量控制，可以有效提高4个液压缸在有偏载情况下的同步精度。