liu.seSearch for publications in DiVA
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Design och produktionsanpassning av undervattensfarkost
Linköping University, Department of Management and Engineering, Machine Design. Linköping University, The Institute of Technology.
2014 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Design and adoption for production of an underwater vehicle (English)
Abstract [sv]

Vid årsskiftet 2013-2014 lanserade Ocean Robotics International en undervattensfarkost med främsta syfte att filma och samla in data under ytan. För att farkosten ska kunna operera tyngdlöst i vattnet används ett flytmaterial vars utformning uppnår väldigt höga tillverkningskostnader. Därför finns det efterfrågan ifrån företaget att utveckla en farkost bättre anpassad för produktion, för att på så sätt möjliggöra minskade produktionskostnader.  Dessutom har företagets huvudsakliga kunder angett nya krav och önskemål på produkten, som kräver ett nytt utförande på farkosten för att uppnå kravuppfyllelse. Syftet med detta arbete är att göra en vidareutveckling av undervattensfarkosten som uppfyller nya krav och önskemål, samt är produktionsanpassad. Målet är att ta fram produktionsunderlag till den framtagna farkosten.

Arbetet följde en generell, etablerad produktutvecklingsmodell av Ulrich och Eppinger (2008), som innefattade upprätthållande av en kravspecifikation, en konceptgeneringsfas med kombinerade strukturerade och fria metoder samt konceptval. Arbetsmodellen kompletterades med DFMA (Design for Manufacturing and Assembly); teori kring hur produkter kan tas fram för att anpassas för produktion.

I arbetet undersöktes olika sätt att skapa flytkraft varvid de flesta tekniker bygger på principen inkapslad luft. På 3000 meters djup, som farkosten är utformad att operera på, är trycket ungefär 300 gånger atmosfärstrycket. Detta skapar problem för många sådana konstellationer på grund av den höga tryckskillnad som bildas mellan den inkapslade luften och det omgivande vattnet. Därför föll valet på syntaktiskt skum som företaget använder sedan tidigare, ett material med lägre densitet än vatten och som därmed avger flytkraft. Materialet är väl lämpat för avsett djup. Stabilitet i farkosten är ytterligare en faktor som är av viktigt att ta hänsyn till vid utformning, eftersom det starkt påverkar hur enkel den är att operera med. Rätt förutsättningar fås av när flytmaterial är väl utspritt i farkosten, stora avstånd mellan motorerna och farkostens form då en avlång konstruktion är att föredra. En långsmal farkost med avrundade kanter ger även fördelar i strömningsförmåga.

Arbetet resulterade i ett koncept i detaljutförande och produktionsunderlag. För att uppfylla de nya kraven är farkosten större än föregående modell. Formerna på flytblocken är kraftigt förenklade för att på så sätt undvika maskinbearbetning som är en kostsam process. Där det är önskvärt med dubbelkrökta ytor har dessa istället skapats med hjälp av kåpa bestående av glasfiber, som tillverkas genom kompositlaminering som är en metod väl lämpad för att skapa organiska former.

Abstract [en]

At the turn of 2013-2014, Ocean Robotics International launched an underwater vehicle with the main purpose of filming and collecting data under the surface. In order to make the vehicle operate weightlessly in the water, buoyant material is used but unfortunately the manufacturing costs to produce the shape in this material is very high. Therefore, there is a request from the company to develop a vehicle which will enhance the manufacturing and expectantly reduce the production cost. In addition, the company's main customers have expressed new requirements of the product, which entail a new version of the vehicle in order to meet those requests. The purpose of this work is to make a further development of the underwater vehicle that meet the new demands and requirements, and is adapted for production. The goal is to provide production documentation for the developed vehicle.

The work structure followed a general, established model of product development by Ulrich and Eppinger (2008), and included the maintenance of a requirements specification, concept generation including structured as well as unstructured methods and concept selection. The working model was complemented with DFMA (Design for Manufacturing and Assembly); theory regarding designing products suited for production.

In the project an investigation was made of different ways to create buoyancy; most techniques are based on the principle of encapsulated air. The vehicle is designed to operate at the depth of 3000 meters under the surface of the water, where the pressure is approximately 300 times the atmospheric pressure.  This creates problems for several of such techniques due to the high pressure difference between the encapsulated air and the ambient water. Therefore, syntactic foam was chosen for the purpose which the company already uses, a material with a lower density than water which therefore creates buoyancy. The material is well suited for the intended depth. Stability of the vehicle is another factor that is important in design consideration, since it strongly influences the easiness of the operation. Right conditions are obtained by buoyant material well spread out around the vehicle, a large distance between the thrusters and furthermore an elongated form of the vehicle is preferable. A long and narrow vehicle with rounded edges also offers advantages in flow capacity.

The work resulted in detail design of a concept and production documentation. To meet the new requirements, the vehicle is larger than the previous model. The shapes of the floating blocks are to a great extent simplified to avoid machining, which is a manufacturing process of high cost. Where it is desirable with double curved surfaces, bodywork of glass fiber is used, made by composite lamination – a method well suited for creating organic shapes.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 91 p.
Keyword [sv]
ROV, undervattensfarkost, produktutveckling, design, konstruktion, produktionsanpassning, vidareutveckling
National Category
Other Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:liu:diva-109104ISRN: LIU-IEI-TEK-A--14/01945—SEOAI: oai:DiVA.org:liu-109104DiVA: diva2:736692
External cooperation
Ocean Robotics International AB
Subject / course
Machine Design
Supervisors
Examiners
Available from: 2014-08-12 Created: 2014-08-08 Last updated: 2014-08-19Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4518 kB)414 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4518 kBChecksum SHA-512
e3ea71e35cf13913e2f1f1595649e695d5cd7b8beefdd657ab8e010498d44bd9a2b1e0988b7bfe03c41f6f5b727d2fbfad61338b50dcc0ab2e91dc32798b54c7
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Larsson, Elin
By organisation
Machine DesignThe Institute of Technology
Other Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 414 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 841 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf