波流作用下深海浮式網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特性研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長(zhǎng),市場(chǎng)對(duì)魚(yú)類的需求不斷增長(zhǎng),海水養(yǎng)殖業(yè)前景光明。由于近海地域資源的限制以及越來(lái)越嚴(yán)重的近海環(huán)境污染,網(wǎng)箱養(yǎng)殖正向深海發(fā)展,網(wǎng)箱的規(guī)模也越來(lái)越大。對(duì)深海浮式網(wǎng)箱而言,由于深海環(huán)境較近海更為惡劣,網(wǎng)箱在水動(dòng)力荷載的作用下會(huì)發(fā)生劇烈的動(dòng)力響應(yīng),這對(duì)于網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)以及整個(gè)養(yǎng)殖平臺(tái)的安全性和可靠性提出了新的挑戰(zhàn)。所以,研究波流作用下網(wǎng)箱的結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)特性非常重要。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了深海浮式網(wǎng)箱的基本

2、結(jié)構(gòu)型式,對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié),并歸納了網(wǎng)箱水動(dòng)力學(xué)研究的一般問(wèn)題。⑵對(duì)波流下網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)相關(guān)理論進(jìn)行了推導(dǎo)和介紹,包括網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)水動(dòng)力荷載的計(jì)算理論以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的計(jì)算理論。同時(shí),通過(guò)具體的算例驗(yàn)證了基本計(jì)算理論的可靠性。⑶對(duì)規(guī)則波、流作用下網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。研究了規(guī)則波作用下單獨(dú)浮圈結(jié)構(gòu)的變形、位移以及運(yùn)動(dòng)軌跡。同時(shí),研究了流作用下網(wǎng)箱體積的縮減、變形圖、浮圈和網(wǎng)衣的相互作用以及網(wǎng)衣阻尼對(duì)網(wǎng)箱運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響

3、。⑷對(duì)不規(guī)則波浪作用下網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。研究了不規(guī)則波浪作用下浮圈結(jié)構(gòu)的位移、網(wǎng)箱體積的變化、錨鏈力時(shí)歷。同時(shí),采用“模態(tài)分析”方法,深入研究了浮圈結(jié)構(gòu)在不規(guī)則波浪下的水彈性響應(yīng)特性。⑸設(shè)計(jì)并完成了基于強(qiáng)迫振蕩方法的網(wǎng)箱構(gòu)件水動(dòng)力特性試驗(yàn)。研究了浮筒和網(wǎng)衣在流作用下所受到的水動(dòng)力,以及半浸沒(méi)浮筒在流作用下的阻力系數(shù)。同時(shí),采用最小二乘法并基于Morison公式,得到了波浪和水流作用下半浸沒(méi)浮筒的慣性力系數(shù)以及阻力系數(shù)并形