水下拖曳系統(tǒng)的回轉構形及其臨界半徑研究.pdf

1、本文采用柱坐標系建立了水下拖曳纜索回轉構形問題的數(shù)學模型，使得研究、計算更為簡便。在該柱坐標系下推導得到了表征拖纜在定?；剞D拖曳過程中形狀及張力的拖纜運動方程組。使用 Matlab編制了計算程序，同時采用了四階Runge-Kutta法對拖纜運動方程組進行數(shù)值積分，最終對拖纜空間構形進行了仿真。通過改變船舶拖曳回轉半徑的大小，研究得到了隨船舶拖曳回轉半徑變化，拖纜首部端點回轉半徑與拖纜尾部端點回轉半徑間的變化規(guī)律；通過改變船舶拖曳速度、拖

2、纜纜長的大小，研究得到了拖曳纜索尾端深度值隨船舶拖曳速度、拖纜纜長變化的規(guī)律。
　　基于國際先進水動力學分析軟件 OrcaFlex，設計了水下拖曳系統(tǒng)回轉動態(tài)仿真模型并設定了環(huán)境載荷參數(shù)及組件參數(shù)。動態(tài)模擬了水下拖曳體系的回轉過程。結合仿真計算結果，研究得到了拖曳點 endA和拖曳纜索尾端 endB深度值在時域上的變化規(guī)律；纜索張力和纜索曲率沿纜長方向的變化規(guī)律。通過對比有流及無流條件下纜索的動態(tài)響應變化，討論了海流對水下拖曳系統(tǒng)