發(fā)布時間：2022-12-18 18:09

　　上世紀五十年代由美國率先發(fā)展起來的潛標系統(tǒng)又稱為水下浮標系統(tǒng)，是通過系纜固定于特定海域和水深進行工作的，它具有多種優(yōu)點，如今已經作為一種新型載體，被廣泛應用于海洋地質活動觀測、海洋水文以及水下探測等方面。 與大型浮體或者浮式海洋結構物不同，海流作用下潛標-系留系統(tǒng)的耦合動力響應有著其自身的特殊性。系纜受到海流作用時會對潛標體產生較大的影響，當二者耦合動力響應過大時會導致潛標所載測試設備無法正常工作，從而影響所獲取數據的正確性和可靠性。 渦激振動是導致潛標系統(tǒng)無法正常工作的主要誘因。鑒于耦合模擬方案、計算效率、計算機配置等諸多困難，對潛標系留系統(tǒng)的渦激振動特性進行三維數值模擬一直是比較棘手的研宄課題。近年來隨著計算機硬件和軟件性能的不斷提升以及高性能并行計算技術的興起，國內外越來越多的學者開始了渦激振動特性的三維數值模擬研宄。本文基于CFD數值模擬技術，進行了一系列的系纜及其添加減振裝置后流向與橫向渦激振動的二維及三維數值模擬。采用CFX作為流場求解器對流體流動進行二維及三維CFD數值模擬；采用ANSYS作為固場求解器，使用基于三維實體單元的有限元方法對潛標系留系統(tǒng)動力響應進... 

【文章頁數】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 潛標及其研究方向簡介
    1.2 研究方法及關鍵問題
    1.3 本文的主要工作和創(chuàng)新點
第二章 渦激振動及其數值模擬方法簡介
    2.1 渦激振動概述
    2.2 數值方法原理簡介
    2.3 湍流模型簡介
    2.4 本章小結
第三章 不同形狀減振裝置截面的二維數值模擬
    3.1 概述
    3.2 邊界條件的設定及網格劃分
        3.2.1 邊界條件的設定
        3.2.2 網格劃分
    3.3 RE=10000時的二維數值模擬
        3.3.1 Re=10000時的光滑截面的二維數值模擬
        3.3.2 Re=10000時添加不同形狀減振裝置的二維數值模擬
    3.4 本章小結
第四章 不同形狀螺旋減振裝置的三維數值模擬
    4.1 概述
    4.2 邊界條件的設定及網格劃分
    4.3 RE=10000時的三維數值模擬結果分析
    4.4 本章小結
第五章 不同柔性系纜的渦激振動分析
    5.1 ANSYS流固耦合技術概述
    5.2 近壁面和流固耦合交界面的處理策略
        5.2.1 近壁面處理
        5.2.2 流固耦合交界面的處理
    5.3 不同剛度下系纜的渦激振動及動力相應分析
        5.3.1 邊界條件設置及網格劃分
        5.3.2 流固耦合結果分析
    5.4 本章小結
第六章 不同彈性減振件的減振效果分析
    6.1 瞬態(tài)分析概述
    6.2 添加不同剛度彈簧條的減振分析
        6.2.1 條件設定
        6.2.2 結果分析
    6.3 本章小結
第七章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]潛標系統(tǒng)靜態(tài)力學分析計算及其應用程序開發(fā)[J]. 劉愉強,盛巖峰,王俊勤,何紅輝.  海洋技術. 2010(03)
[2]Argo——成功的十年[J]. 劉仁清,許建平.  中國基礎科學. 2009(04)
[3]海洋監(jiān)測技術發(fā)展探討[J]. 陳建軍,張云海.  水雷戰(zhàn)與艦船防護. 2009(02)
[4]海洋環(huán)境觀測技術研究進展[J]. 蔡樹群,張文靜,王盛安.  熱帶海洋學報. 2007(03)
[5]海洋經濟創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的構建與實施[J]. 鄭貴斌.  東岳論叢. 2006(02)
[6]低質量—阻尼因子圓柱體的渦激振動預報模型[J]. 潘志遠,崔維成,劉應中.  船舶力學. 2005(05)
[7]海洋輸液立管渦激振動響應及其疲勞壽命研究[J]. 郭海燕,傅強,婁敏.  工程力學. 2005(04)
[8]隔水套管波流聯(lián)合作用下非線性動力響應[J]. 唐友剛,谷家揚,左建立,閔建琴.  應用數學和力學. 2005(08)
[9]海洋強國——新世紀中國發(fā)展的戰(zhàn)略選擇[J]. 馬志榮.  海洋開發(fā)與管理. 2004(06)
[10]海洋潛標系統(tǒng)的設計和應用[J]. 李飛權,張選明,張鵬,沈高山.  海洋技術. 2004(01)

博士論文
[1]甚低頻矢量水聽器潛標探測系統(tǒng)關鍵技術研究[D]. 呂云飛.哈爾濱工程大學 2010

碩士論文
[1]海流作用下潛標及其系留系統(tǒng)耦合作用的實驗研究[D]. 田偉輝.中國海洋大學 2012
[2]內波監(jiān)測自容式潛標系統(tǒng)開發(fā)[D]. 秦承志.中國海洋大學 2010



本文編號：3722520