發(fā)布時間：2017-12-27 03:26

  本文關(guān)鍵詞：“白龍”浮標(biāo)標(biāo)體設(shè)計(jì)及動力學(xué)分析　出處：《杭州電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：小型深海資料浮標(biāo)作為一種海洋觀測平臺，是人們認(rèn)識海洋、探究海洋和開發(fā)海洋的必備工具，在海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著巨大作用。由于浮標(biāo)在深海環(huán)境下受到風(fēng)、浪、流作用的情況復(fù)雜，對其標(biāo)體及系泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅要考慮所搭載設(shè)備的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)等因素，而且需要通過計(jì)算、仿真等手段分析其動力學(xué)性能。 本文以孟加拉灣安達(dá)曼海3000m水深的小型深海資料浮標(biāo) “白龍”為研究對象，通過浮標(biāo)設(shè)計(jì)、仿真分析及實(shí)驗(yàn)測試等手段，完成一款性能較為理想的深海浮標(biāo)的研制工作。 作者在查閱大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上確定了“白龍”浮標(biāo)實(shí)際工作海況，從而設(shè)計(jì)了以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)、電源系統(tǒng)及控制系統(tǒng)為代表的標(biāo)體各有效載荷方案。根據(jù)類半球形、類圓錐形、圓柱形標(biāo)體的水動性能差異，確定標(biāo)體為類半球形結(jié)構(gòu)，進(jìn)而完成標(biāo)體上其他各部件的設(shè)計(jì)工作。通過有限元靜力學(xué)計(jì)算表明，標(biāo)體在穩(wěn)距、大傾角穩(wěn)性、和靜穩(wěn)性角等方面均表現(xiàn)良好；而動力學(xué)分析結(jié)果顯示：浮標(biāo)垂蕩頻率為3.15rad/s，橫搖頻率為2.99rad/s，很好地避開了海洋譜主能頻率范圍。依據(jù)浮標(biāo)布放及回收中的特殊要求，設(shè)計(jì)了單點(diǎn)定錨的繃緊式系泊方案。 文中選用ANSYS的AQWA模塊對浮標(biāo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行水動力學(xué)分析。仿真分析結(jié)果表明：（1）浮標(biāo)受到的一階波浪力幅值較小，處于錨系許用應(yīng)力范圍內(nèi)；（2）橫搖和垂蕩方向的附加質(zhì)量系數(shù)與阻尼系數(shù)曲線在合理范圍內(nèi)；（3）200s運(yùn)動仿真下，浮標(biāo)由二階波浪力引起的慢漂位移較��；（4）浮標(biāo)在JONSWAP海浪譜下RAO響應(yīng)較小，據(jù)此推得浮標(biāo)固有頻率為3.2rad/s，且浮標(biāo)在JONSWAP海浪譜下位移響應(yīng)較小。 最后，作者對所研制的“白龍”浮標(biāo)樣機(jī)進(jìn)行了裝調(diào)及近海測試，并成功布放到3000m水深站位。處理分析浮標(biāo)測得的大量數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，，“白龍”各系統(tǒng)和標(biāo)體結(jié)構(gòu)總體滿足實(shí)際工作需求，但仍有部分細(xì)節(jié)需要改善，為此，提出了進(jìn)一步研究浮標(biāo)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的改進(jìn)方法。 本文對“白龍”浮標(biāo)所做的設(shè)計(jì)計(jì)算、仿真分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證成果對研究小型深海資料浮標(biāo)具有參考價值，也為在實(shí)際工程中研發(fā)其他浮標(biāo)積累了經(jīng)驗(yàn)。
[Abstract]:As a marine observation platform, small deep sea data buoy is an essential tool for people to understand the ocean, explore the ocean and develop the ocean, and play a great role in the marine economic construction. Because the situation of buoys is affected by wind, wave and current in deep-sea environment, the design of its body and mooring system should consider not only the quality and structure of the equipment, but also the dynamic performance of the buoy by means of computation and simulation.
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P715.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 繆泉明,顧民,楊占明,劉楚學(xué);極限海況下浮標(biāo)運(yùn)動及錨鏈?zhǔn)芰浪鉡J];船舶力學(xué);2003年05期

2 楊躍忠;孫兆華;曹文熙;李彩;趙俊;周雯;盧桂新;柯天存;郭超英;;海洋光學(xué)浮標(biāo)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用試驗(yàn)[J];光譜學(xué)與光譜分析;2009年02期

3 郭顏萍;張志偉;劉濤;李春立;;基于AVR單片機(jī)的船舶氣象儀測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電子設(shè)計(jì)工程;2010年08期

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5 王興剛;孫昭晨;梁書秀;李明昌;趙旭東;;規(guī)則波作用下四錨浮標(biāo)系統(tǒng)動力分析[J];海洋工程;2011年03期

6 郭飛,盛巖峰,何紅輝,姜峰,張敬祥;淺海環(huán)境觀測專用浮標(biāo)和潛標(biāo)錨泊系統(tǒng)的研究[J];海洋技術(shù);2000年02期

7 焦君圣,王昌明,胡作進(jìn);定位浮標(biāo)在波浪中的動態(tài)響應(yīng)[J];海洋技術(shù);2003年04期

8 毛祖松;;我國近海波浪浮標(biāo)的歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展[J];海洋技術(shù);2007年02期

9 曲少春;鄭琨;王英民;;圓柱形浮標(biāo)運(yùn)動分析與仿真[J];計(jì)算機(jī)仿真;2010年06期

10 吳家喜;代紹軍;;水聲測量浮標(biāo)水面橫向搖擺分析[J];交通科技與經(jīng)濟(jì);2012年06期

本文編號：1340067