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《中国海洋大学》 2005年
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圆形升降式深海养殖网箱的力学分析建模及仿真

高晓芳  
【摘要】:目前我国海水网箱养殖业发展迅速,日渐成为渔业发展中的一个重要产业,提高深海网箱抗风浪能力是保证网箱养殖发展的重要环节。本文在概述我国深海抗风浪网箱养殖现状的基础上,对圆形升降式深海网箱进行了波浪力的水动力学分析,并给出网箱的运动模拟。根据深海网箱的具体结构,抽象出其力学模型;运用牛顿定律及动量矩定理给出力学方程,得到网箱的运动几何模型,导出了深海升降式养殖网箱的运动方程,并给出数值计算。在网箱波浪力的研究中采用作用于大尺度结构上的非线性波浪力计算方法和Morison方程,讨论了在波高、波长及周期变化下水动力的变化趋势,得出网箱所受到的水平波浪力远大于竖直波浪力,波高的变化对波浪力的影响最大的结论;并且讨论了网箱的下潜深度随波浪的波高、波长及周期的变化情况,得出下潜水深比较小时深海网箱的波力变化快,当达到某一个下潜深度以后,波力的变化趋于平缓的结论。本文中所考察网箱的下潜深度一般取6-8米的概值,不同结构的网箱,其最佳的下潜水深也有所不同。设计中取下潜水深—波力曲线上趋于平缓的受力点作为参考值。在研究网箱的运动仿真时,采用Matlab Simulink软件,根据所推导出的圆形升降式深海网箱的运动方程组,编制了仿真程序,得到升降式网箱的位移在开始的时候变化较大,但网箱最终会处于一个比较固定的位置,做周期性摇摆;同时由于受到波浪力的作用,升降式网箱会产生倾角,网箱的倾角在开始时会随之增大,但经过一段时间后转角就会逐渐趋向一个稳定的摇摆规律。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S955.9

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