水下系泊监测平台动态响应的计算模型与数值模拟

中国机械工程 ›› 2013, Vol. 24 ›› Issue (4): 432-436,451.

水下系泊监测平台动态响应的计算模型与数值模拟

何孔德1,2;李友荣1;方子帆2;杨蔚华1,2

1.武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室，武汉，430081
2.三峡大学，宜昌，443002

出版日期:2013-02-25 发布日期:2013-02-28
基金资助:
湖北省自然科学基金资助项目（2010CDB10804）
Hubei Provincial Natural Science Foundation of China（No. 2010CDB10804）

Calculation Model and Numerical Simulation for Underwater Mooring Monitoring Platform Dynamic Response

He Kongde1,2;Li Yourong1;Fang Zifan2;Yang Weihua1,2

1.The Key Laboratory for Metallurgical Equipment and Control of the Ministry of Education，Wuhan University of Science and Technology，Wuhan，430081
2.China Three Gorges University，Yichang，Hubei，443002

Online:2013-02-25 Published:2013-02-28
Supported by:
Hubei Provincial Natural Science Foundation of China（No. 2010CDB10804）

摘要/Abstract

摘要：

基于Hopkinson冲击载荷理论，针对水下系泊监测平台在水流作用下的动态响应，考虑系泊缆的垂度效应，采用等效弹性模量法修正拉力和弦向作用力之间的差异，建立了水下系泊监测平台的计算模型和数值分析模型。利用水力学理论、海洋工程结构力学理论以及流固耦合的方法分别对计算模型和数值分析模型进行求解，研究了浮体在水流作用下的动态响应特性。结果表明，浮体会产生较大的垂荡位移和横荡位移，横荡位移很快趋于平稳，垂荡位移受水流涡激升力的影响会产生振动。

关键词: 系泊监测平台, 水下, 流固耦合, 计算模型, 数值模拟

Abstract:

A calculation model and numerical simulation for underwater monitoring platform were formulated aimed at the dynamic response by the action of flow force, based on Hopkinson impact load theory, taken into account the catenoid effects of mooring cable and revised the difference of tension and tangential direction action force by equivalent modulus of elasticity. And the equation was solved by hydraulics theory and structural mechanics theory of oceaneering, and the response of buoy on flow force was studied. Through the results the conclusion can be obtained the buoy will engender biggish heave and swaying displacement, but the swaying displacement approaches stable quickly and the heaven displacement prodnces vibration for the vortex-induced action by the flow. 

Key words: mooring monitoring platform, underwater, fluid-so1id coupling, calculation model, numerical simulation

中图分类号:

TH113.1

何孔德1, 2, 李友荣1, 方子帆2, 杨蔚华1, 2. 水下系泊监测平台动态响应的计算模型与数值模拟[J]. 中国机械工程, 2013, 24(4): 432-436,451.

HE Kong-De-1, 2, LI You-Rong-1, FANG Zi-Fan-2, YANG Wei-Hua-1, 2. Calculation Model and Numerical Simulation for Underwater Mooring Monitoring Platform Dynamic Response[J]. China Mechanical Engineering, 2013, 24(4): 432-436,451.

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[1]	温志伟, 娄军强, 陈特欢, 崔玉国, 魏燕定, 李国平. 压电纤维致动柔性结构的仿鱼体波振动特性及流场分布研究[J]. 中国机械工程, 2024, 35(03): 405-413.
[2]	梅杰, 覃嘉锐, 陈定方, 陈昆, . 基于视觉同时定位与地图构建的水下图像增强式视觉三维重建方法[J]. 中国机械工程, 2024, 35(02): 268-279.
[3]	牛温超, 孙朝阳, 盛忠起, 俞建成, 赵宝德, 赵文涛, . 无人帆船翼帆桅杆根部应力影响因素及其影响规律研究[J]. 中国机械工程, 2023, 34(22): 2647-2658.
[4]	朱宗铭, 季苏强, 王浩, 唐蒲华, 梁亮. 基于流固耦合的介入机器人诊疗时血流动力学分析[J]. 中国机械工程, 2023, 34(21): 2592-2599.
[5]	石晴晴, 张润锋, 张连洪, 兰世泉, . 基于强化学习算法的水下滑翔机路径跟踪研究[J]. 中国机械工程, 2023, 34(09): 1100-1110.
[6]	付宜风, 王虎鸣, 曹攀. 薄壁结构加强的纳米复合涂层深海高压吸声性能[J]. 中国机械工程, 2022, 33(12): 1444-1451.
[7]	吴家雄, 申焱华, 杨舒迪, 冯志鹏. 基于人工侧线的履带装备水阻力计算方法[J]. 中国机械工程, 2022, 33(10): 1135-1141.
[8]	赵地, 王永青, 刘阔, 邢家鹏, 刘海波. 超低温介质内冷式刀柄的设计及试验研究[J]. 中国机械工程, 2022, 33(05): 600-606.
[9]	严升, 张润锋, 杨绍琼, 牛文栋, 张宇航, 李保玉, . 水下滑翔机纵垂面变浮力过程建模与控制优化[J]. 中国机械工程, 2022, 33(01): 109-117.
[10]	宫燃, 张真宇, 程志高, 徐宜, 张鹤. 基于MpCCI方法的密封环双向流固耦合模拟与试验研究[J]. 中国机械工程, 2021, 32(14): 1639-1646.
[11]	沈小燕;丁佳为;禹静;李东升. 超精密气体静压系统节流器法向随机微振动研究[J]. 中国机械工程, 2020, 31(20): 2429-2436.
[12]	马艺1,2；倪洋1；孟祥铠1,2；彭旭东1,2；江锦波1, 2. 牙轮钻头用单金属密封热流固耦合模型与性能分析[J]. 中国机械工程, 2020, 31(19): 2295-2303.
[13]	聂松林1;李硕1;尹方龙1;周鑫1;胡臻2. 水液压泵柱塞套变形特性的流固耦合研究[J]. 中国机械工程, 2020, 31(10): 1135-1141.
[14]	黄道敏1,2；韩丽君1；唐国元1；周曾成1；徐国华1. 水下机械手分数阶积分滑模轨迹跟踪控制方法研究[J]. 中国机械工程, 2019, 30(13): 1513-1518.
[15]	方子帆1，2，3;葛旭甫3;何孔德1，2，3;马增武3;方婧2. 无人水下航行器摆式发电装置设计与研究[J]. 中国机械工程, 2018, 29(19): 2306-2311.