船舶水下垂直吊放系统动态响应

分析了与船舶相连的水下垂直吊放系统动态响应,对三维缆索分段动态响应方程采用了凝集参数法和平均切向量技术,在5 m有义波高和4 s超越周期下模拟了吊索的动态张力.结果对避免系统谐振,延长缆索寿命都有重要意义.     

水下吊放缆索动态响应特征

A结构较大的垂直位移使中际站附近的缆索产生瞬间松弛,再次张紧的力导致了0.5 g垂直加速度的突变载荷.当系统向下运动时,张力和垂直加速度的大比率变化首先发生在中际站端,吊索张力波以其特有的速度(3 870 m/s)迅速传播至水面.缆索两端都可清楚地察觉6次回波,且它们的模式在不同的突变载荷下非常可重复.由于缆索末端没有和质心浮心对准,所以中际站在突然收紧时,最大可有14°的纵倾,其结果是小的弯曲半径造成了缆索内的最大应力.     

缆索拉力原型,模型成果比较探讨

根据国内，外船闸和河流中驳船的缆索拉力的原，模型成果，经比较，说明在注意并克服了水流的模型缩尺效应之后，模型试验成果可以按重力相似准则引伸到原型。     

海洋缆索对水下航行器的动态响应

海洋水下拖曳系统在海洋资源开发的过程中发挥着越来越重要的作用。海洋拖缆与水下拖体之间的作用相互影响、相互耦合。尤其是当水下航行器质量较小时,这种影响不可忽略。拖曳缆索的形态变化将直接影响水下航行器的运行轨迹。通过对缆索动态偏微分方程在时间上和空间上离散化处理,将无法确定缆索单元长度的问题转化为缆索单元可确定问题,并采用有限差分法进行了求解,得到了航行器直航状态下缆索的几何形态图和回转状态时缆索的几何形态图。通过将结果与实验值进行对比分析,发现在误差允许范围内(10%),这说明建立的缆索动态模型对航行器运动状态进行预测是可行的。     

系泊、拖曳、潜器脐带缆统一参数分析法

提出了一种能统一处理系泊、拖曳、脐带缆静态构形和张力计算的参数分析法.缆索为三维,受载为流体力和多点载荷扰动,不计水面波浪动态激励以及流速的变化,并用三参数函数导出一个半解析公式.只要提供不同种类的边界条件就可进行数值求解,从而统一解决了实际海洋缆索静态缆力、缆形计算,可用于初步设计阶段理解各参数之间的相互影响以及每个参数的作用.     

三峡库区航道深水浮标受力及缆索长度计算探讨

三峡成库后,由于船舶(队)安全航行的需要,个别深水航段(如桥区水域、孤浅礁石水域、陡岸水域等)须设置浮标,最大设标水深可达100余米以上,从而使浮标受力及系留浮标的缆索长度大大增加,给设标工作带来了较大的困难。文章力图通过对浮标的受力分析和计算,进而得到深水航段系留浮标所需的缆索长度,以便为三峡库区深水浮标的设置提供科学的依据。     

水下拖曳缆索二维几何形态的研究

对拖缆二维几何形态的研究,是拖曳线几何形态研究中的基础部分。本文考虑了重力、浮力、流体拖曳力对拖缆几何形态的影响,并假设拖曳线和拖体在同一个平面内运动,由此依次讨论了一般拖缆的二维几何形态、等浮力缆索二维几何形态,并通过龙格-库塔法,用Matlab给出这2种情况下缆索的几何形态图。对拖缆的二维几何形态图线的分析可得知,拖缆的张力只与沉深有关,且随着沉深的增加而减小。这些结论有助于今后对拖缆拖曳中几何形态的研究。     

ARV-微细光缆耦合系统的数值模拟研究

混合型水下机器人（ARV）是一种自带能源并可通过微细光缆进行水面操作作业的新型水下机器人。通常的潜水器-脐带缆耦合系统一般采用集中质量法对缆索进行建模分析,忽略缆索弯曲的影响。由于微细光缆的直径较小,文章针对ARV与微细光缆这一新的耦合系统,建立了二维控制方程。该控制方程考虑了微细光缆的弯曲影响。由控制方程得到的非线性偏微分控制方程采用有限差分法和标准的Newton-Raphson方法求解。通过采用M atlab@实现数值模拟分析,给出了几种操作机动下的仿真结果。     

三维缆索形态计算平台的开发与应用

基于缆索的三维匀速场计算模型,通过Matlab GUI技术开发出缆索形态的求解平台,对水下拖曳体的初值问题进行求解,并分别探讨有无海流及缆索轴向弹性对计算的影响。     

流线型与圆截面型拖缆的流体动力特性对拖曳系统的影响比较

推导了某些线或光滑圆截面缆的流体动力特必夷出了的算例表示了流线型和圆缆之间的主要性能判别算例表明使用流线型缆是有一些益处的,除了可以抑制震颤效应外,还可以在同样拖体重量下得到更大拖体深度或者同样深度下采用更高的拖速,但也会带来一些不利之处,如上端张力增加。一般说,从拖体向上三分之一长度采用流线型时便可获得全部采用流线型时的一半拖曳深度;当一半缆长采用流线型化则可获得这一深度的７５％。     

钢管拱桥的安装测量

采用缆索吊机安装钢管拱桥，提出了简易、可靠的测量控制方案。     

缆索起重机承载索的数值仿真

讨论了用计算机仿真缆索起重机承载索的设计过程，编制的程序方便易用，大大降低设计工作量，提高工作效率，缩短设计周期，提高缆索起重机的整体性能。     

生产驳船多点系泊定位系统动态响应

导出了多点系泊系统的船舶运动方程,在船舶运动方程中计入了非线性恢复力。缆索分段的三维动态方程中采用了凝集参数模型与平均切向量非线性流体动力载荷处理技术,对某生产驳船系泊问题进行了计算,对受有风、浪、流环境力的系泊船运动方程进行了数值求解,得到了随时间变化的船舶运动和系泊索动态张力,考查了缆索动力学对船舶运动和链张力的影响,并与以前未计入缆索动力影响的准静态结果进行了比较。     

采用凝集参数法对海洋缆索系统进行动态分析

分析了海洋缆索系统时域三维动态性能,模型中采用了凝集参数法,程序可用于计算海洋缆索的动态张力和动态构型。流速剖面、线内重块、节点推力、航速、水面和海底动态边界都可以模拟,模型还可以模拟具有任意浮性的非均匀列阵,在一套大地惯性座标系下,采用四阶龙格-库塔法数值求解了高度非线性运动方程。采用变曳力系数的模拟结果与试验数据吻合良好。     

基于SESAM软件的驳船系泊及锚泊缆索强度校核

系泊及锚泊缆索的设计是驳船舾装设计的重要内容。为了达到精确的设计效果，本文采用SESAM软件，建立了驳船的有限元和水动力模型，并运用三维势流理论，计算了作用在驳船上的波浪载荷。在此基础上，分别校核了2种吃水工况下驳船系泊和锚泊时的缆索强度，为驳船的缆索设计提供了参考。