基于ABAQUS的波浪对金属菱形链网的水动力特性研究
发布时间：2022-01-09 06:04
近年来,传统近岸网箱造成海洋环境的破坏日益显著,并且传统的纤维类网箱在波流作用下变形严重,影响了鱼类生存空间,同时也导致了鱼类品质降低。与传统网箱相比,深海金属网箱具有抗浪、抗流、耐腐蚀、轻附着、低污染等优点,成为了极具发展潜力的新型养殖模式。在工作中,金属网衣作为网箱的重要组成部分,承受着复杂的波浪和水流作用,因此研究金属网衣的水动力特性具有十分重要的意义。本文基于有限元方法,利用ABAQUS软件对铜锌合金菱形链网在波浪作用下的水动力特性进行数值模拟。网衣采用梁单元进行模拟,网线之间的接触作用采用连接单元进行模拟。并在试验的基础上分析了金属网衣在波浪荷载作用下的动态响应,为网箱的设计提供依据。本文主要内容包括:第一章是绪论,介绍了论文研究的背景和意义,概述了国内外金属网箱的发展情况,分析了当前国内外学者对网衣的数值模拟和试验研宄进展,并提出了本文的研究内容。第二章首先对有限单元法进行了概述,然后介绍了动力学问题中的直接积分法,最后对ABAQUS软件进行了简单介绍。第三章主要针对数值模型进行了验证,首先对金属网衣的模型进行了简化,并对其受力进行了分析;然后通过设计静力加载试验和波浪力试...
【文章来源】：大连海洋大学辽宁省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金属菱形链网模型图
图 3-1 金属菱形链网模型图Fig.3-1 Metal diamond chain net model属网衣采用两节点的梁单元进行模拟，局部网格的划分如图 3-2，节点总数为元总数为 6336 个。在两根网线之间加入连接单元，模拟链条之间的接触，运算量也可以很好的模拟链条间的相互作用。连接单元的作用是限制两个链的相对位移，但不约束接触部位之间的相互转动。采用连接单元的优点在于易于收敛，且对整个网衣的水流阻力影响较小，结果较为精确。11 22 33a = 0, a = 0, a= 0（11 22a 、a 和33a 表示链网连接处的相对位移为 0，即连接处没有相对位移。
c；wA 是在波浪条件下，水质点速度随时间变112ht w t ft ftF ρ C πD v v = Δ Δ 向阻力；wρ 是水的密度；DC 是切向的摩擦般取 2；ftΔv 是流体相对于杆的速度在杆切面( )ft f R pΔv = v αv tt；pv 结构物上流体作用处任一点的速度（静轴方向的单位向量。24I w M fn A pnDF A C a C aπ= ρ 性力；wρ 是水的密度；MC 是切向流体的惯直径；fna 是流体加速度的切向分量；pna 是
【参考文献】：
期刊论文
[1]水流作用下一种养殖金属网衣水阻力特性的数值模拟研究[J]. 刘航飞,陈昌平,郑艳娜,梁新宇. 渔业现代化. 2017(06)
[2]水流作用下平面金属网衣水阻力特性数值模拟[J]. 陈昌平,王文,郑佳成,郑艳娜,史宪莹,刘昌凤. 大连海洋大学学报. 2017(03)
[3]铜合金网衣在海水养殖中的应用研究进展[J]. 聂政伟,王磊,刘永利,石建高,闵明华,余雯雯,陈晓雪,王鲁民. 海洋渔业. 2016(03)
[4]围网网具性能研究进展[J]. 许柳雄,唐浩. 中国水产科学. 2016(03)
[5]中国铜业助推我国海水网箱健康养殖[J]. 李振龙. 中国水产. 2015(12)
[6]大陈岛铜网衣围海养殖技术[J]. 陈恒,程岩雄,茅宁宁. 科学养鱼. 2015(09)
[7]铜合金网衣,将成行业新宠?[J]. 黄文凤. 海洋与渔业. 2015(08)
[8]Numerical Study on the Hydrodynamic Characteristics of Biofouled Full-Scale Net Cage[J]. 毕春伟,赵云鹏,董国海. China Ocean Engineering. 2015(03)
[9]网衣波浪水动力特性的数值模拟初步研究[J]. 赵云鹏,刘延星,毕春伟. 渔业现代化. 2013(02)
[10]平面网衣周围流场的三维数值模拟[J]. 赵云鹏,毕春伟,董国海,李玉成. 水动力学研究与进展A辑. 2011(05)
硕士论文
[1]水流作用下菱形金属网片水动力学特性的研究[D]. 王文.大连海洋大学 2017
[2]刚柔结合铜合金拉伸网网衣网箱性能与应用研究[D]. 聂政伟.上海海洋大学 2016
[3]波浪试验中渔网模型相似准则的分析与探讨[D]. 谢璇.大连理工大学 2016
[4]基于SPH方法的平面网衣与水流相互作用数值模拟研究[D]. 王翔宇.大连海洋大学 2015
[5]养殖网箱周围流场特性的三维数值模拟[D]. 毕春伟.大连理工大学 2012
[6]圆台型网箱在水流作用下水动力特性数值模拟[D]. 王新雷.大连理工大学 2010
[7]重力式网箱群组系统耐流特性的数值模拟[D]. 何鑫.中国海洋大学 2007
[8]重力式养殖网箱耐流特性的数值模拟及仿真[D]. 崔江浩.中国海洋大学 2005
本文编号：3578109
【文章来源】：大连海洋大学辽宁省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金属菱形链网模型图
图 3-1 金属菱形链网模型图Fig.3-1 Metal diamond chain net model属网衣采用两节点的梁单元进行模拟，局部网格的划分如图 3-2，节点总数为元总数为 6336 个。在两根网线之间加入连接单元，模拟链条之间的接触，运算量也可以很好的模拟链条间的相互作用。连接单元的作用是限制两个链的相对位移，但不约束接触部位之间的相互转动。采用连接单元的优点在于易于收敛，且对整个网衣的水流阻力影响较小，结果较为精确。11 22 33a = 0, a = 0, a= 0（11 22a 、a 和33a 表示链网连接处的相对位移为 0，即连接处没有相对位移。
c；wA 是在波浪条件下，水质点速度随时间变112ht w t ft ftF ρ C πD v v = Δ Δ 向阻力；wρ 是水的密度；DC 是切向的摩擦般取 2；ftΔv 是流体相对于杆的速度在杆切面( )ft f R pΔv = v αv tt；pv 结构物上流体作用处任一点的速度（静轴方向的单位向量。24I w M fn A pnDF A C a C aπ= ρ 性力；wρ 是水的密度；MC 是切向流体的惯直径；fna 是流体加速度的切向分量；pna 是
【参考文献】：
期刊论文
[1]水流作用下一种养殖金属网衣水阻力特性的数值模拟研究[J]. 刘航飞,陈昌平,郑艳娜,梁新宇. 渔业现代化. 2017(06)
[2]水流作用下平面金属网衣水阻力特性数值模拟[J]. 陈昌平,王文,郑佳成,郑艳娜,史宪莹,刘昌凤. 大连海洋大学学报. 2017(03)
[3]铜合金网衣在海水养殖中的应用研究进展[J]. 聂政伟,王磊,刘永利,石建高,闵明华,余雯雯,陈晓雪,王鲁民. 海洋渔业. 2016(03)
[4]围网网具性能研究进展[J]. 许柳雄,唐浩. 中国水产科学. 2016(03)
[5]中国铜业助推我国海水网箱健康养殖[J]. 李振龙. 中国水产. 2015(12)
[6]大陈岛铜网衣围海养殖技术[J]. 陈恒,程岩雄,茅宁宁. 科学养鱼. 2015(09)
[7]铜合金网衣,将成行业新宠?[J]. 黄文凤. 海洋与渔业. 2015(08)
[8]Numerical Study on the Hydrodynamic Characteristics of Biofouled Full-Scale Net Cage[J]. 毕春伟,赵云鹏,董国海. China Ocean Engineering. 2015(03)
[9]网衣波浪水动力特性的数值模拟初步研究[J]. 赵云鹏,刘延星,毕春伟. 渔业现代化. 2013(02)
[10]平面网衣周围流场的三维数值模拟[J]. 赵云鹏,毕春伟,董国海,李玉成. 水动力学研究与进展A辑. 2011(05)
硕士论文
[1]水流作用下菱形金属网片水动力学特性的研究[D]. 王文.大连海洋大学 2017
[2]刚柔结合铜合金拉伸网网衣网箱性能与应用研究[D]. 聂政伟.上海海洋大学 2016
[3]波浪试验中渔网模型相似准则的分析与探讨[D]. 谢璇.大连理工大学 2016
[4]基于SPH方法的平面网衣与水流相互作用数值模拟研究[D]. 王翔宇.大连海洋大学 2015
[5]养殖网箱周围流场特性的三维数值模拟[D]. 毕春伟.大连理工大学 2012
[6]圆台型网箱在水流作用下水动力特性数值模拟[D]. 王新雷.大连理工大学 2010
[7]重力式网箱群组系统耐流特性的数值模拟[D]. 何鑫.中国海洋大学 2007
[8]重力式养殖网箱耐流特性的数值模拟及仿真[D]. 崔江浩.中国海洋大学 2005
本文编号：3578109
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