水下拖曳系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)構(gòu)形及其臨界半徑研究.pdf

1、本文采用柱坐標(biāo)系建立了水下拖曳纜索回轉(zhuǎn)構(gòu)形問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，使得研究、計(jì)算更為簡(jiǎn)便。在該柱坐標(biāo)系下推導(dǎo)得到了表征拖纜在定?；剞D(zhuǎn)拖曳過(guò)程中形狀及張力的拖纜運(yùn)動(dòng)方程組。使用 Matlab編制了計(jì)算程序，同時(shí)采用了四階Runge-Kutta法對(duì)拖纜運(yùn)動(dòng)方程組進(jìn)行數(shù)值積分，最終對(duì)拖纜空間構(gòu)形進(jìn)行了仿真。通過(guò)改變船舶拖曳回轉(zhuǎn)半徑的大小，研究得到了隨船舶拖曳回轉(zhuǎn)半徑變化，拖纜首部端點(diǎn)回轉(zhuǎn)半徑與拖纜尾部端點(diǎn)回轉(zhuǎn)半徑間的變化規(guī)律；通過(guò)改變船舶拖曳速度、拖

2、纜纜長(zhǎng)的大小，研究得到了拖曳纜索尾端深度值隨船舶拖曳速度、拖纜纜長(zhǎng)變化的規(guī)律。
　　基于國(guó)際先進(jìn)水動(dòng)力學(xué)分析軟件 OrcaFlex，設(shè)計(jì)了水下拖曳系統(tǒng)回轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)仿真模型并設(shè)定了環(huán)境載荷參數(shù)及組件參數(shù)。動(dòng)態(tài)模擬了水下拖曳體系的回轉(zhuǎn)過(guò)程。結(jié)合仿真計(jì)算結(jié)果，研究得到了拖曳點(diǎn) endA和拖曳纜索尾端 endB深度值在時(shí)域上的變化規(guī)律；纜索張力和纜索曲率沿纜長(zhǎng)方向的變化規(guī)律。通過(guò)對(duì)比有流及無(wú)流條件下纜索的動(dòng)態(tài)響應(yīng)變化，討論了海流對(duì)水下拖曳系統(tǒng)