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圆形深海养殖网箱的力学建模及仿真

胡保友  
【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,对圆形深海网箱进行了波浪力的水动力学分析,并给出了网箱的运动模拟。 运用牛顿定律和动量矩定理列出力学方程,导出其运动方程,并给出数值计算。讨论了波高、波长及周期变化下水动力的变化趋势,网箱所受水平波浪力远大于所受竖直波浪力,波高的变化对波浪力的影响最大;讨论了网箱的下潜水深于波高、波长和周期的关系,下潜水深较小时网箱的波浪力变化较快,下潜至一定深度时波浪力变化趋于平缓。网箱规格不同,最佳下潜水深也不相同。应取下潜水深——波力曲线上趋于平缓的受力点最为设计时的参考值。在研究网箱的运动仿真时,采用Matlab Simulink软件,编制仿真程序。可得网箱在初始时,变化较大,但随着时间的推进,网箱最终会处于一个比较稳定的位置,做周期性摇摆。


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