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全海深科考船绞车系统收放缆过程与动力行为研究
| 论文题名： | 全海深科考船绞车系统收放缆过程与动力行为研究 |
| 关键词： | 科考船;绞车缆绳系统;收放缆过程;动力行为;变化规律 |
| 摘要： | 海洋资源物产丰富，要对海洋资源进行合理的探索和利用，就必须通过科考船进行作业，但是变化无常的海况工况尤其是全海深工况对科考船取样作业影响巨大，许多复杂多变因素极易导致取样作业失败。因此，准确预知取样器的运动轨道和受力状态，探究取样器在全海深工况下对取样中的动力特性变化规律极为重要。 本文针对全海深科考船用绞车缆绳系统的收放缆过程进行缆绳动力行为进行研究，运用分析软件Orcaflex进行非规则波浪下的时域分析，对不同实际海况，选取缆绳张力和取样器偏移量为分析参量，进行时域响应分析，探究缆绳张力和取样器偏移量在全海深情况下的变化规律。本文主要进行以下几方面工作： （1）基于全海深科考船绞车缆绳系统，探究了全海深科考船绞车缆绳系统收放缆过程的可行性。结合全海深不同工况条件，建立了缆绳和船体的力学和数学模型，得到了系统的运动行为，为船体的水动力分析提供理论支撑。 （2）基于已有的船体参数，构建了船体运动的三维水动力数值模型。结合ANSYS软件中的AQWA模块，进行船体水动力分析，得到全海深科考船的相关水动力参数。根据仿真结果发现，船体的附加质量和辐射阻尼等参数曲线的幅值和变化趋势满足行业要求标准，证明基于该船体模型进行仿真分析具有可靠性。 （3）利用分析软件Orcaflex，构建了船体-缆绳-取样器系统数值仿真模型，探究了最大海深为11000m的全海深收放缆过程，分析了不同波浪角、不同缆绳材料、不同缆绳下放速度、不同海深和不同海况等级条件下的缆绳和取样器等形态参数变化规律，给深海取样研究提供了一定的参考价值。 （4）利用现有海上试验海试数据，对比以上仿真的分析数据，验证了全海深科考船绞车缆绳系统收放缆过程，验证全海深科考船用绞车缆绳系统收放缆过程可行性和船体-缆绳-取样器耦合动力行为参数的正确性。 |
| 作者： | 柯思诚 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 李文华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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