波流作用下網(wǎng)箱浮架結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)和疲勞分析.pdf

1、隨著社會的發(fā)展、世界人口的增加，市場對海產(chǎn)品的需求日益加大。由于近海港灣養(yǎng)殖水質(zhì)的惡化，導(dǎo)致魚類生長速度減慢，疾病發(fā)生率升高，養(yǎng)殖產(chǎn)量和品質(zhì)下降。網(wǎng)箱養(yǎng)殖必然向深海發(fā)展，網(wǎng)箱的規(guī)模也逐漸增加。但深海水域情況復(fù)雜，這對網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)和養(yǎng)殖設(shè)施的安全性提出了新的挑戰(zhàn)。
　　我國較早研制和普遍使用的是深水重力式網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)，其中浮架結(jié)構(gòu)提供大部分浮力使網(wǎng)箱處于漂浮狀態(tài)，抵抗波浪和水流的沖擊作用，同時(shí)支撐網(wǎng)衣系統(tǒng)維持養(yǎng)殖體積，在水動力荷載的作用下會

2、發(fā)生劇烈的動態(tài)響應(yīng)，其安全性和可靠性決定了整體網(wǎng)箱的成敗。因此，研究重力式網(wǎng)箱浮架結(jié)構(gòu)在波流荷載作用下的動態(tài)響應(yīng)特性非常重要。
　　本文采用有限元方法對網(wǎng)箱浮架結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬，并用物理模型試驗(yàn)對數(shù)值模型進(jìn)行變形驗(yàn)證，研究網(wǎng)箱浮架結(jié)構(gòu)在波流作用下的變形特性和應(yīng)力分布以及浮架結(jié)構(gòu)的疲勞分析。
　　本文主要內(nèi)容為如下幾個(gè)方面:
　　第一章為緒論，介紹了本文的研究背景和意義，常見網(wǎng)箱的結(jié)構(gòu)形式，分析目前國內(nèi)外網(wǎng)箱研究進(jìn)展并提

3、出本文的研究內(nèi)容。
　　第二章介紹了有限元方法和ANSYS的分析過程，以及有限元動力響應(yīng)的基本理論并給出求解方法，并對Morison方程中的慣性力系數(shù)和阻力系數(shù)進(jìn)行說明。同時(shí)運(yùn)用有限元軟件ANSYS中的SHELL單元模擬浮架結(jié)構(gòu)建立有限元數(shù)值模型，并通過圓環(huán)拉伸試驗(yàn)對數(shù)值模型的變形特性進(jìn)行驗(yàn)證。
　　第三章基于有限元數(shù)值模型，研究浮架結(jié)構(gòu)在水流荷載作用下的動態(tài)響應(yīng)，分析了浮架結(jié)構(gòu)在不同流速和水流方向下的變形和應(yīng)力特性，以及金