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波流作用下深海浮式网箱结构动力响应特性研究
| 论文题名： | 波流作用下深海浮式网箱结构动力响应特性研究 |
| 关键词： | 海洋养殖;浮式网箱;波流冲击;流体力学 |
| 摘要： | 随着世界经济的发展和人口的增长,市场对鱼类的需求不断增长,海水养殖业前景光明。由于近海地域资源的限制以及越来越严重的近海环境污染,网箱养殖正向深海发展,网箱的规模也越来越大。对深海浮式网箱而言,由于深海环境较近海更为恶劣,网箱在水动力荷载的作用下会发生剧烈的动力响应,这对于网箱结构以及整个养殖平台的安全性和可靠性提出了新的挑战。所以,研究波流作用下网箱的结构动力响应特性非常重要。 本研究主要内容包括：⑴介绍了深海浮式网箱的基本结构型式,对国内外研究现状进行了总结,并归纳了网箱水动力学研究的一般问题。⑵对波流下网箱结构动力响应相关理论进行了推导和介绍,包括网箱结构水动力荷载的计算理论以及结构动力响应的计算理论。同时,通过具体的算例验证了基本计算理论的可靠性。⑶对规则波、流作用下网箱结构的动力响应进行了数值模拟。研究了规则波作用下单独浮圈结构的变形、位移以及运动轨迹。同时,研究了流作用下网箱体积的缩减、变形图、浮圈和网衣的相互作用以及网衣阻尼对网箱运动响应的影响。⑷对不规则波浪作用下网箱结构的动力响应进行了数值模拟。研究了不规则波浪作用下浮圈结构的位移、网箱体积的变化、锚链力时历。同时,采用“模态分析”方法,深入研究了浮圈结构在不规则波浪下的水弹性响应特性。⑸设计并完成了基于强迫振荡方法的网箱构件水动力特性试验。研究了浮筒和网衣在流作用下所受到的水动力,以及半浸没浮筒在流作用下的阻力系数。同时,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没浮筒的惯性力系数以及阻力系数并形成数据库,供数值计算以及网箱水动力荷载预报使用。 |
| 作者： | 李鲤 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 付世晓 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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