模块化自动升降式深海网箱设计与仿真

发布时间：2021-08-24 18:36

　　为了提高深海养殖网箱抵抗强风暴袭击的能力同时解决在海区缺少大型工程安装设备的情况下,完成大型深海网箱的高效组装及后期部件便捷更换等问题,设计了一种模块化自动升降式智能化深海网箱。以1.5×10⁴ m³型网箱为研究对象通过理论论证、实体建模和仿真计算,系统研究了深海网箱在风暴海况时的升降状态、主要组件的受力及升降过程中平衡技术的实现。仿真分析表明在遭遇风暴不升降时,网箱最大应力为2.58×10⁸ N/m`2,超出了钢材的屈服强度在网箱降至海面以下10 m时应力仅为在海面时的13%,大幅降低了网箱的受力变形;通过多层多节智能控制能够实现网箱的平衡升降。该网箱克服了传统网箱普遍存在的抗风浪能力差、制造运输不方便、网箱容积受限、使用稳定性不足以及智能化程度低等问题,在制造成本、运输、组装、维修和使用等方面满足深海规模化养殖的需求,为复杂海况、深海大型网箱的设计提供了设计依据,为实现规模化深海养殖工程提供了合理的设计方案。 

【文章来源】：农业机械学报. 2020,51(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

模块化自动升降式深海网箱布置图

a———多边形边长，m主要部件标准化可降低制作成本，也为运输和简化现场安装提供了方便，并利于后期维护。网衣可采用高密度强化塑料材质网衣或铜网衣两种，测试用塑料网衣网目边长取75 mm，网线直径为3 mm，拉紧锚采用混凝土渔礁锚，适用于海底为泥沙的海域。

升降过程中网箱升降平衡是评价升降效果的一个重要指标，浮起和下降过程需要网箱各边保持平衡，当平衡失控时，会导致网箱倾斜甚至倾覆，箱内养殖鱼受到积压和碰撞会大量死亡。大型HDPE升降网箱因材质柔性大，在风浪中消波能力强，可以跟随波浪起浮[18-19]，但在升降过程中更加难以保持平衡，相对于钢架网箱，HDPE网箱各浮筒排水不一致时，网箱倾斜现象更加明显，如图3所示。模块化自动升降式深海网箱使用自身的框架管替代普通网箱的浮筒，升降过程也会遇到此问题，通过进气阀、排气阀和智能气压控制阀来保持各管进气量和进气速度，实时调整保持网箱平衡升降[20-21]。网箱没入海面后的升降平衡方程为

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3360509