复杂海况下水下拖缆数值分析研究

发布时间：2022-01-09 03:45

　　为了解复杂海况下风浪对水下拖缆的影响进行了动力学仿真研究。以P-M谱作为海浪谱密度公式,计算一组不同频率的组成波,采用线性波浪叠加法,计算由波浪引起的空间流场速度及加速度,推导叠加波的干扰力,将不规则波引入水下拖缆动力学模型中,采用四阶龙格库塔积分法对动力学模型进行数值求解,讨论拖缆在不同海况下的动力特性。结果表明,随着海况等级的提高,叠加波的频率范围逐渐降低,拖缆的垂向偏移量以及拖点处张力均会产生明显增加及波动,且其波动周期接近叠加波的平均周期;在不同浪向角的作用下,拖缆波动规律与规则波作用下类似,但也具有一些不规则波的特点。 

【文章来源】：海洋工程. 2020,38(02)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

水下拖缆示意

图2所示为航行器在航速为2 m/s航行时，拖缆的稳态缆型和拖曳端张力曲线，由仿真结果可知，尾部拖缆稳定在z=-15.352 3 m处，拖曳端处张力T=352.193 9 N。3.3 拖缆在不同海况下数值解

下面仅给出4级、5级、6级三种海况下，浪向角为0°时，时间t在450～500 s区间内达到稳定后，拖缆自由端(i=0)相对稳态解的垂向偏移量变化曲线和拖曳端(i=N-1/2)的张力变化曲线，如图3、图4、图5所示。图4 5级海况下垂向偏移量(节点i=0，时间450～500 s)和拖点处张力变化曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]规则波作用下水下拖缆数值分析研究[J]. 王飞,黄国,刘天威.  海洋工程. 2006(01)

硕士论文
[1]水下拖曳线列阵动力学分析[D]. 叶凡滔.中国舰船研究院 2017



本文编号：3577889