基于ABAQUS的波浪對(duì)金屬菱形鏈網(wǎng)的水動(dòng)力特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-09 06:04
近年來(lái),傳統(tǒng)近岸網(wǎng)箱造成海洋環(huán)境的破壞日益顯著,并且傳統(tǒng)的纖維類(lèi)網(wǎng)箱在波流作用下變形嚴(yán)重,影響了魚(yú)類(lèi)生存空間,同時(shí)也導(dǎo)致了魚(yú)類(lèi)品質(zhì)降低。與傳統(tǒng)網(wǎng)箱相比,深海金屬網(wǎng)箱具有抗浪、抗流、耐腐蝕、輕附著、低污染等優(yōu)點(diǎn),成為了極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦宛B(yǎng)殖模式。在工作中,金屬網(wǎng)衣作為網(wǎng)箱的重要組成部分,承受著復(fù)雜的波浪和水流作用,因此研究金屬網(wǎng)衣的水動(dòng)力特性具有十分重要的意義。本文基于有限元方法,利用ABAQUS軟件對(duì)銅鋅合金菱形鏈網(wǎng)在波浪作用下的水動(dòng)力特性進(jìn)行數(shù)值模擬。網(wǎng)衣采用梁?jiǎn)卧M(jìn)行模擬,網(wǎng)線之間的接觸作用采用連接單元進(jìn)行模擬。并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上分析了金屬網(wǎng)衣在波浪荷載作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng),為網(wǎng)箱的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。本文主要內(nèi)容包括:第一章是緒論,介紹了論文研究的背景和意義,概述了國(guó)內(nèi)外金屬網(wǎng)箱的發(fā)展情況,分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)網(wǎng)衣的數(shù)值模擬和試驗(yàn)研宄進(jìn)展,并提出了本文的研究?jī)?nèi)容。第二章首先對(duì)有限單元法進(jìn)行了概述,然后介紹了動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中的直接積分法,最后對(duì)ABAQUS軟件進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。第三章主要針對(duì)數(shù)值模型進(jìn)行了驗(yàn)證,首先對(duì)金屬網(wǎng)衣的模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化,并對(duì)其受力進(jìn)行了分析;然后通過(guò)設(shè)計(jì)靜力加載試驗(yàn)和波浪力試...
【文章來(lái)源】:大連海洋大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
金屬菱形鏈網(wǎng)模型圖
圖 3-1 金屬菱形鏈網(wǎng)模型圖Fig.3-1 Metal diamond chain net model屬網(wǎng)衣采用兩節(jié)點(diǎn)的梁?jiǎn)卧M(jìn)行模擬,局部網(wǎng)格的劃分如圖 3-2,節(jié)點(diǎn)總數(shù)為元總數(shù)為 6336 個(gè)。在兩根網(wǎng)線之間加入連接單元,模擬鏈條之間的接觸,運(yùn)算量也可以很好的模擬鏈條間的相互作用。連接單元的作用是限制兩個(gè)鏈的相對(duì)位移,但不約束接觸部位之間的相互轉(zhuǎn)動(dòng)。采用連接單元的優(yōu)點(diǎn)在于易于收斂,且對(duì)整個(gè)網(wǎng)衣的水流阻力影響較小,結(jié)果較為精確。11 22 33a = 0, a = 0, a= 0(11 22a 、a 和33a 表示鏈網(wǎng)連接處的相對(duì)位移為 0,即連接處沒(méi)有相對(duì)位移。
c;wA 是在波浪條件下,水質(zhì)點(diǎn)速度隨時(shí)間變112ht w t ft ftF ρ C πD v v = Δ Δ 向阻力;wρ 是水的密度;DC 是切向的摩擦般取 2;ftΔv 是流體相對(duì)于桿的速度在桿切面( )ft f R pΔv = v αv tt;pv 結(jié)構(gòu)物上流體作用處任一點(diǎn)的速度(靜軸方向的單位向量。24I w M fn A pnDF A C a C aπ= ρ 性力;wρ 是水的密度;MC 是切向流體的慣直徑;fna 是流體加速度的切向分量;pna 是
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水流作用下一種養(yǎng)殖金屬網(wǎng)衣水阻力特性的數(shù)值模擬研究[J]. 劉航飛,陳昌平,鄭艷娜,梁新宇. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2017(06)
[2]水流作用下平面金屬網(wǎng)衣水阻力特性數(shù)值模擬[J]. 陳昌平,王文,鄭佳成,鄭艷娜,史憲瑩,劉昌鳳. 大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]銅合金網(wǎng)衣在海水養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 聶政偉,王磊,劉永利,石建高,閔明華,余雯雯,陳曉雪,王魯民. 海洋漁業(yè). 2016(03)
[4]圍網(wǎng)網(wǎng)具性能研究進(jìn)展[J]. 許柳雄,唐浩. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué). 2016(03)
[5]中國(guó)銅業(yè)助推我國(guó)海水網(wǎng)箱健康養(yǎng)殖[J]. 李振龍. 中國(guó)水產(chǎn). 2015(12)
[6]大陳島銅網(wǎng)衣圍海養(yǎng)殖技術(shù)[J]. 陳恒,程巖雄,茅寧寧. 科學(xué)養(yǎng)魚(yú). 2015(09)
[7]銅合金網(wǎng)衣,將成行業(yè)新寵?[J]. 黃文鳳. 海洋與漁業(yè). 2015(08)
[8]Numerical Study on the Hydrodynamic Characteristics of Biofouled Full-Scale Net Cage[J]. 畢春偉,趙云鵬,董國(guó)海. China Ocean Engineering. 2015(03)
[9]網(wǎng)衣波浪水動(dòng)力特性的數(shù)值模擬初步研究[J]. 趙云鵬,劉延星,畢春偉. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2013(02)
[10]平面網(wǎng)衣周?chē)鲌?chǎng)的三維數(shù)值模擬[J]. 趙云鵬,畢春偉,董國(guó)海,李玉成. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2011(05)
碩士論文
[1]水流作用下菱形金屬網(wǎng)片水動(dòng)力學(xué)特性的研究[D]. 王文.大連海洋大學(xué) 2017
[2]剛?cè)峤Y(jié)合銅合金拉伸網(wǎng)網(wǎng)衣網(wǎng)箱性能與應(yīng)用研究[D]. 聶政偉.上海海洋大學(xué) 2016
[3]波浪試驗(yàn)中漁網(wǎng)模型相似準(zhǔn)則的分析與探討[D]. 謝璇.大連理工大學(xué) 2016
[4]基于SPH方法的平面網(wǎng)衣與水流相互作用數(shù)值模擬研究[D]. 王翔宇.大連海洋大學(xué) 2015
[5]養(yǎng)殖網(wǎng)箱周?chē)鲌?chǎng)特性的三維數(shù)值模擬[D]. 畢春偉.大連理工大學(xué) 2012
[6]圓臺(tái)型網(wǎng)箱在水流作用下水動(dòng)力特性數(shù)值模擬[D]. 王新雷.大連理工大學(xué) 2010
[7]重力式網(wǎng)箱群組系統(tǒng)耐流特性的數(shù)值模擬[D]. 何鑫.中國(guó)海洋大學(xué) 2007
[8]重力式養(yǎng)殖網(wǎng)箱耐流特性的數(shù)值模擬及仿真[D]. 崔江浩.中國(guó)海洋大學(xué) 2005
本文編號(hào):3578109
【文章來(lái)源】:大連海洋大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
金屬菱形鏈網(wǎng)模型圖
圖 3-1 金屬菱形鏈網(wǎng)模型圖Fig.3-1 Metal diamond chain net model屬網(wǎng)衣采用兩節(jié)點(diǎn)的梁?jiǎn)卧M(jìn)行模擬,局部網(wǎng)格的劃分如圖 3-2,節(jié)點(diǎn)總數(shù)為元總數(shù)為 6336 個(gè)。在兩根網(wǎng)線之間加入連接單元,模擬鏈條之間的接觸,運(yùn)算量也可以很好的模擬鏈條間的相互作用。連接單元的作用是限制兩個(gè)鏈的相對(duì)位移,但不約束接觸部位之間的相互轉(zhuǎn)動(dòng)。采用連接單元的優(yōu)點(diǎn)在于易于收斂,且對(duì)整個(gè)網(wǎng)衣的水流阻力影響較小,結(jié)果較為精確。11 22 33a = 0, a = 0, a= 0(11 22a 、a 和33a 表示鏈網(wǎng)連接處的相對(duì)位移為 0,即連接處沒(méi)有相對(duì)位移。
c;wA 是在波浪條件下,水質(zhì)點(diǎn)速度隨時(shí)間變112ht w t ft ftF ρ C πD v v = Δ Δ 向阻力;wρ 是水的密度;DC 是切向的摩擦般取 2;ftΔv 是流體相對(duì)于桿的速度在桿切面( )ft f R pΔv = v αv tt;pv 結(jié)構(gòu)物上流體作用處任一點(diǎn)的速度(靜軸方向的單位向量。24I w M fn A pnDF A C a C aπ= ρ 性力;wρ 是水的密度;MC 是切向流體的慣直徑;fna 是流體加速度的切向分量;pna 是
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水流作用下一種養(yǎng)殖金屬網(wǎng)衣水阻力特性的數(shù)值模擬研究[J]. 劉航飛,陳昌平,鄭艷娜,梁新宇. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2017(06)
[2]水流作用下平面金屬網(wǎng)衣水阻力特性數(shù)值模擬[J]. 陳昌平,王文,鄭佳成,鄭艷娜,史憲瑩,劉昌鳳. 大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]銅合金網(wǎng)衣在海水養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 聶政偉,王磊,劉永利,石建高,閔明華,余雯雯,陳曉雪,王魯民. 海洋漁業(yè). 2016(03)
[4]圍網(wǎng)網(wǎng)具性能研究進(jìn)展[J]. 許柳雄,唐浩. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué). 2016(03)
[5]中國(guó)銅業(yè)助推我國(guó)海水網(wǎng)箱健康養(yǎng)殖[J]. 李振龍. 中國(guó)水產(chǎn). 2015(12)
[6]大陳島銅網(wǎng)衣圍海養(yǎng)殖技術(shù)[J]. 陳恒,程巖雄,茅寧寧. 科學(xué)養(yǎng)魚(yú). 2015(09)
[7]銅合金網(wǎng)衣,將成行業(yè)新寵?[J]. 黃文鳳. 海洋與漁業(yè). 2015(08)
[8]Numerical Study on the Hydrodynamic Characteristics of Biofouled Full-Scale Net Cage[J]. 畢春偉,趙云鵬,董國(guó)海. China Ocean Engineering. 2015(03)
[9]網(wǎng)衣波浪水動(dòng)力特性的數(shù)值模擬初步研究[J]. 趙云鵬,劉延星,畢春偉. 漁業(yè)現(xiàn)代化. 2013(02)
[10]平面網(wǎng)衣周?chē)鲌?chǎng)的三維數(shù)值模擬[J]. 趙云鵬,畢春偉,董國(guó)海,李玉成. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2011(05)
碩士論文
[1]水流作用下菱形金屬網(wǎng)片水動(dòng)力學(xué)特性的研究[D]. 王文.大連海洋大學(xué) 2017
[2]剛?cè)峤Y(jié)合銅合金拉伸網(wǎng)網(wǎng)衣網(wǎng)箱性能與應(yīng)用研究[D]. 聶政偉.上海海洋大學(xué) 2016
[3]波浪試驗(yàn)中漁網(wǎng)模型相似準(zhǔn)則的分析與探討[D]. 謝璇.大連理工大學(xué) 2016
[4]基于SPH方法的平面網(wǎng)衣與水流相互作用數(shù)值模擬研究[D]. 王翔宇.大連海洋大學(xué) 2015
[5]養(yǎng)殖網(wǎng)箱周?chē)鲌?chǎng)特性的三維數(shù)值模擬[D]. 畢春偉.大連理工大學(xué) 2012
[6]圓臺(tái)型網(wǎng)箱在水流作用下水動(dòng)力特性數(shù)值模擬[D]. 王新雷.大連理工大學(xué) 2010
[7]重力式網(wǎng)箱群組系統(tǒng)耐流特性的數(shù)值模擬[D]. 何鑫.中國(guó)海洋大學(xué) 2007
[8]重力式養(yǎng)殖網(wǎng)箱耐流特性的數(shù)值模擬及仿真[D]. 崔江浩.中國(guó)海洋大學(xué) 2005
本文編號(hào):3578109
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