重力式網(wǎng)箱浮架結(jié)構(gòu)變形——應(yīng)力特性有限元分析.pdf

1、隨著全球范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人口的不斷增加和人民生活水平的穩(wěn)步提升，整個(gè)社會(huì)對(duì)水產(chǎn)品的需求量不斷加大;而傳統(tǒng)的捕撈業(yè)和淺海養(yǎng)殖業(yè)，很明顯已經(jīng)無(wú)法滿足人們對(duì)水產(chǎn)品的強(qiáng)大需求?；诤ＫW(wǎng)箱養(yǎng)殖技術(shù)的“海洋牧場(chǎng)化生產(chǎn)”的出現(xiàn)，為緩解水產(chǎn)品的供需矛盾提供了新思路。我國(guó)早在上世紀(jì)70年代的東南沿海地區(qū)，就開(kāi)始了淺水網(wǎng)箱養(yǎng)殖。但是近年來(lái)，近海海洋環(huán)境破壞嚴(yán)重，養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境污染和病害問(wèn)題日趨突出，導(dǎo)致養(yǎng)殖魚(yú)類品質(zhì)下降，死亡率不斷增高。走向深海已經(jīng)成為

2、一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。目前較為普及的是深水重力式網(wǎng)箱，其浮架結(jié)構(gòu)主要負(fù)責(zé)抵抗波浪和水流的沖擊，提供整個(gè)網(wǎng)箱大部分的浮力、支撐網(wǎng)衣系統(tǒng)維持有效的養(yǎng)殖體積;在網(wǎng)箱抗風(fēng)浪性能中扮演著極為重要的作用，其安全性及可靠性將直接決定整個(gè)養(yǎng)殖生產(chǎn)成敗。因此，本文將對(duì)復(fù)雜海況條件下網(wǎng)箱浮架結(jié)構(gòu)的變形特性、應(yīng)力分布以及極限承載能力等問(wèn)題進(jìn)行深入探究，以期為浮架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及網(wǎng)箱整體的安全評(píng)估提供必要依據(jù)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：第一章為緒論，主要介紹深

3、水網(wǎng)箱養(yǎng)殖的產(chǎn)業(yè)背景和國(guó)內(nèi)外網(wǎng)箱研究的進(jìn)展。第二章根據(jù)殼體理論基本假定和殼體在正交曲線坐標(biāo)系下的幾何方程、物理方程以及平衡方程，建立了殼體變形-應(yīng)力分析數(shù)學(xué)模型。第三章通過(guò)物理模型試驗(yàn)得到了不同加載速率下HDPE材料彈性模量的統(tǒng)計(jì)值，然后從微觀分子構(gòu)成的角度分析HDPE的力學(xué)性能。第四章從四大強(qiáng)度理論中得出材料的屈服準(zhǔn)則，作為材料失效的判定;然后基于實(shí)際養(yǎng)殖場(chǎng)中浮架的破壞效果擬定浮架結(jié)構(gòu)局部破壞假定，作為結(jié)構(gòu)失效的判定;并通過(guò)物理試驗(yàn)和