【摘要】：近海海域水深较浅、离陆地较近,波浪、海流等容易受其影响而形成较为复杂的海洋环境。海上浮标标体结构作为一种海上浮式结构,综合了海上工程结构、浮式结构的特点。海洋浮标标体结构的合理设计关系着内部搭载监测仪器能否有适合的作业环境,影响着浮标体系的安全。作为一种小型的海上浮体,近海海洋浮标相较于大型海上浮式结构更容易受到复杂海洋环境的影响而发生破坏,因此近海海洋浮标标体结构设计研究是当前海洋浮标整体设计中的关键问题也是难点之一。本文针对我国近海海域的基本特点,基于搭载设备的工作需求环境条件以及浮标的运动安全性,对近海海域小型海洋浮标标体结构进行基本设计,主要包括标体选型设计、布置方案设计等,为我国海洋浮标的设计理论及技术应用的推进提供部分参考依据。本文的主要研究内容如下:1、首先对近海小型海洋浮标标体结构进行概念选型设计。查阅国内外相关的文献以及先进的研发技术,针对我国近海海域特点,总结出海上小型海洋浮标标体结构设计基本方法,提出一种适用于近海小型海洋浮标标体基本结构设计的分析方法及流程;针对目前近海小型海洋浮标标体结构多样化的特点,基于已有的国内外先进浮标设计型式,从运动响应入手,通过仿真分析不同型式标体结构的运动响应,确定适合的标体结构型式;2、对选定的近海小型海洋浮标标体结构进行基本设计。小型海洋浮标标体结构较为紧凑,因此内部搭载仪器的位置分布尤为重要,文章从浮标运动性能入手,定性分析该型海洋浮标布置方案(主要考虑标体吃水深度、重心位置、惯性矩等)对浮标运动性能的影响,确定该型浮标搭载设备布置的设计方案和设计准则;针对近海海域水深较浅以及水深变化较大的特点,对选定的近海小型海洋浮标标体结构进行水深影响分析,确定浮标基本设计中水深对于浮标运动性能的影响;综合上文分析,从而确定浮标标体结构基本设计中布置方案等参数设计的依据。3、对选定的近海小型海洋浮标标体结构进行优化设计。基于搭载设备运行所需求环境条件以及浮标的运动安全性,提出基于TMD减振原理的改善浮标横摇运动设计方案以及基于垂荡板的改善浮标垂荡运动的设计方案,并对两种设计方案效果进行校核;并基于上述减摇设计,针对浮标离岸较远,长时间的离岸监测对电力供给要求较高这一问题,提出一种的适用于小型海洋浮标的新型倒钟摆型减摇发电装置。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P715.2
【参考文献】
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2667604
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