通過使用MATLAB仿真計(jì)算方法,研究了潛標(biāo)錨系浮力配置方案對(duì)于動(dòng)態(tài)布放過程力學(xué)性能的影響。文中列舉了4種錨系浮力配置方案,運(yùn)用集中質(zhì)量法建立了4種錨系的彈簧-質(zhì)量節(jié)點(diǎn)模型,通過編寫MATLAB仿真程序,模擬了4種錨系的布放運(yùn)動(dòng)過程。通過對(duì)布放運(yùn)動(dòng)過程中的錨系姿態(tài)軌跡、垂向運(yùn)動(dòng)、水平運(yùn)動(dòng)、海床基著底過程和纜段張力變化等指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比,得出4種錨系各自布放力學(xué)性能指標(biāo)上的優(yōu)劣。仿真結(jié)果表明:將多個(gè)浮球集成為單個(gè)大浮力節(jié)點(diǎn)的方案縮短了錨系整體長度,有利于錨系在水中維持垂直度,但降低了錨系抗漂移能力;將浮力節(jié)點(diǎn)分散布置在各非浮力結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)上方,可以降低連接纜段上的張力極值,但會(huì)使張力變化幅值增大�；诜抡娼Y(jié)果,建議潛標(biāo)錨系浮力配置優(yōu)化的設(shè)計(jì)思路為:集中小浮球?yàn)榫o湊浮力節(jié)點(diǎn),適當(dāng)加長上部浮力節(jié)點(diǎn)與下部非浮力節(jié)點(diǎn)之間的距離,浮力節(jié)點(diǎn)分散布置和適量減少上部的浮力節(jié)點(diǎn)數(shù)量。 

【文章來源】：海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2020,39(02)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

錨系與坐標(biāo)系示意圖

潛標(biāo)錨系工作水深為水下100 m，海流以平面線性流為主，采用二維坐標(biāo)系進(jìn)行分析和計(jì)算，所采用的流速廓線如圖2所示。計(jì)算所采用的坐標(biāo)系以海平面水平線為X軸，豎直方向?yàn)閆軸。原點(diǎn)設(shè)在頂部浮球的型心，即每個(gè)錨系模型第一個(gè)下水節(jié)點(diǎn)的初始坐標(biāo)均為（0,0）。在水中所有節(jié)點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)都為負(fù)值。海流方向與X軸正向相反。1.2力學(xué)分析

根據(jù)集中質(zhì)量法，將系留索簡化為多段忽略彎曲剛度的彈簧，系留索自身及儀器裝置的質(zhì)量、截面積等參數(shù)集中在系留索兩端的節(jié)點(diǎn)，受力分析如圖3所示。在布放過程中，節(jié)點(diǎn)（Xi,Zi）受到的作用力包括：浮力B，重力G，系留索張力T，水動(dòng)力阻力FD和慣性力I。圖中，UX為海流水平流速，V為該節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度。下標(biāo)i表示第i個(gè)節(jié)點(diǎn)。


本文編號(hào)：3463974