科创中国
碳纤维复合材料 AUV 壳体
成果类型：: 新技术
发布时间: 2023-08-01 17:52:58
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 赵鲲鹏 | 2023-08-01 17:52:58
本项目自主式碳纤维复合材料无人潜航器（AUV）壳体，自主开发碳纳米管和石墨烯增强增韧高性能树脂体系，采用高模量碳纤维作为增强材料，结合碳纤维铺层结构优化设计，采用碳纤维三维立体编织成型舱体骨架、缠绕成型制备碳纤维复合材料舱体防渗及防护层、传感器内部植入等技术来制作 AUV 智慧型外壳，配备无损探测技术，设计外压 20MPa，内压 80MPa，并配套传感器，可进行健康诊断。
产品特性：1、通过使用碳纤维三维立体编织成型和传感器内部植入等技术制作的 AUV智慧型外壳，具有高安全性、高载荷、长航程和更低的维护成本；2、采用编织缠绕复合工艺，即实现了高刚性骨架，又实现额防渗水和防撞击功能，发挥该工艺特有的整体性和优良的力学结构特点，提高整体强度和刚度，耐腐蚀，寿命长，抗撞击，抗变形；3、通过数据导入与自学习，本项目 AUV 使用自主控制模式，刻按照预定轨迹进行航行引导，实现海底探测、信息传递、侦查攻击等功能，并可在线使用观测数据，运用机器学习、模式识别等技术进行自主分析和决策，执行最佳航行模式；4、自带壳体复合材料性能在线监测系统，可以实现碳纤维复合材料壳体智慧自检，在执行任务过程中随时监控自身运行状态，确保了深海航行中 AUV 的自身安全。配套自毁系统，特殊用途时确保航行安全和数据安全；
本项目技术应用的自主式水下机器人（AUV）是新一代水下机器人，具有活动范围大、机动性好、安全、智能化等优点，是完成各种水下任务的重要工具。在民用领域，可用于铺设管线、海底考察、数据收集、钻井支援、海底施工，水下设备维护与维修等；在军用领域则可用于侦察、布雷、扫雷、援潜和救生等。2016 年，我单位与中国海洋大学共同承担科技部重大海洋专项课题，承担AUV 智慧型复合材料壳体设计与加工项目，要求产品可进行 2000 米深海下潜作业，外压达到 20MPa、内压 80MPa，通过了压力测试；
2018 年与浙江大学合作开发 6000 米深海传感器壳体，要求承受外压 60MPa，内压不低于 200MPa，通过了压力测试
山东大学技术转移中心成立于 2014 年 6 月，是挂靠我校科学技术研究院专业从事科技成果转移转化、促进产学研合作的内设管理服务机构，设置“科技合作部”、“成果转化部”和“合同管理部”。“科技合作部”负责各类横向科研合作、产学研合作平台和项目的策划、组织和管理；产学研对接与校地、校企科技合作的组织和实施；学校各地技术转移机构的建设；学校对外科技挂职人员的推荐和管理。“成果转化部”负责制定完善成果转化政策，各类科技成果转化项目的策划和组织实施，专利等知识产权的产业化组织和实施，成果的收集、发布和管理等。“合同管理部”负责制定完善科技开发与产学研合作政策；横向科技合同和成果转化合同的审核、项目过程管理；技术转移转化合同签订咨询服务等。
目前，我单位可承接各种技术要求的 AUV 壳体定制开发服务，并且开发了在线应力应变检测系统，可全程监控壳体的受力状态并有预知报警功能，在壳体运行过程中的提供安全可靠保障体系。该成果应用范围广泛，可用于铺设管线、海底考察、数据收集、钻井支援、海底施工，水下设备维护与维修等，具有较强的经济效益。
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