规则波作用下四锚浮标系统动力分析

随着水深的增加,海洋浮标系泊缆索的长度也增加,对其浮标系泊系统进行动力分析是非常重要的.基于势流理论,应用边界元方法在频域内计算浮标的附加质量和阻尼、一阶波浪力和二阶平均漂移力,通过快速傅里叶变换将计算结果转换到时域,应用莫里森公式计算浮标及其skirt的粘性阻尼力,应用非线性有限元方法计算系泊缆索张力,最后在时域内应用四阶Runge- Kutta法计算浮标的运动响应和系泊缆索张力.比较分析了两种水深条件下,不同skirt直径和缆索长度情况下浮标的水动力特性、运动响应和系泊缆索张力.计算结果表明,浮标skirt的存在对纵荡方向的附加质量和辐射阻尼基本没有影响,而垂荡方向的附加质量增加,辐射阻尼减小,且能够减小二阶平均波浪力的峰值.     

深海观测系统脐带缆形态分析及计算

通过对水下拖曳系统脐带缆索的受力情况、形态进行分析，建立了三维空间缆索的物理模型和数学模型，并在此基础上编制了计算程序，对6000m深海观测系统脐带缆的性状进行了模拟计算，其结果为深拖系统最佳缆长的确定提供了理论依据。     

缆道架设技术研究与应用

＠韩雪梅＠刘致云￥黄委会中游水文水资源局１前言水文缆道的应用,从起初的吊船缆道发展到今天的自动化缆道,使水文缆道的性质也发生了本质的变化。随着科技的飞速发展和计算机的应用与普及,缆道测验技术将会得到更进一步的发展,同时对缆道架设的各项技术指标也将提出更高的...     

水下缆索运动建模与仿真分析方法

水下缆索运动建模过程中出现低应力松弛状态、大弯曲或扭转形变等状态,必须精细划分空间离散微元与时域求解步长以描述缆索曲率变化,进而避免数值求解奇异,这种处理方法使得求解水下缆索运动响应效率极为低下,甚至可能出现数值积分过程中截断误差与舍入误差累加导致的计算错误,无法描述水下锚泊、拖曳等系统的真实状态。针对精确描述水下柔性缆索的弯曲、扭转等形变状态及其对运动系统数学模型的影响,采用三次样条插值方法构建水下缆索微元空间形态,对连续水下缆索进行非线性离散处理,通过 Galerkin 余量消除方法实现求解域内满足缆索微元空间运动方程要求,建立了包含弯矩、扭矩作用的水下缆索动态运动数学模型与求解方法。通过与理论数值计算数据及海上实验数据对比分析,验证了本模型的准确性,可为水下锚泊系留、水下拖曳等系统的工程应用提供一种高效设计方法。     

大型斜拉桥缆索管精密定位的研究

结合现代大型斜拉桥的施工测量实践，阐述了斜拉桥的大型构件－缆索管精密定位的原理和方法，分析了缆索管的定位精度与质量，指出了保证缆索管的定位质量，设计和施工中值得改进的问题。     

Semiactive variable stiffness control for parametric vibration of cables

In this paper, a semiactive variable stiffness （SVS） device is used to decrease cable oscillations caused by parametric excitation, and the equation of motion of the parametric vibration of the cable with this SVS device is presented. The ON/OFF control algorithm is used to operate the SVS control device. The vibration response of the cable with the SVS device is numerically studied for a variety of additional stiffness combinations in both the frequency and time domains and for both parametric and classical resonance vibration conditions. The numerical studies further consider the cable sag effect. From the numerical results, it is shown that the SVS device effectively suppresses the cable resonance vibration response, and as the stiffness of the device increases, the device achieves greater suppression of vibration. Moreover, it was shown that the SVS device increases the critical axial displacement of the excitation under cable parametric vibration conditions.     

水下弹性缆索动力学分析

以水下弹性缆索为研究对象,分析了处理缆索弹性的段前弹簧模型,发展了缆索的多体有限段模型,提出弹性缆段模型,将多体运动力学和弹性力学结合起来,用于求解弹性缆索的动力学响应。对于水下缆索所受的流场力,推导了流场分布力的质心等效力系,并通过揭示水下缆索的附加质量与缆索自身惯性的本质联系,得到了包含附加质量力影响的水下弹性缆索的动力学方程。对工程实例进行了仿真研究,结果与实际情况吻合良好。     

大型斜拉桥缆索管精密定位的研究

结合现代大型斜拉桥的施工测量实践，阐述了斜拉桥的大型构件──缆索管精密定位的原理和方法，分析了缆索管的定位精度与质量，指出了为保证缆索管的定位质量，设计和施工中值得改进的问题。     

拖曳系统拖曳动态过程仿真分析

对于海洋缆索系统,论文针对传统有限段法的不足,提出改进的缆索有限段法,缆索离散为若干弹性缆段组成的多柔体系统,根据缆索的特点选择适当的参考系和广义速率,引入有限元法中的形函数描述段内各点位移,根据Kane方程推导改进缆索有限段模型的运动方程。基于改进的缆索有限段法,提出了模拟拖曳缆索释放一回收过程的变拓扑结构模型,即用可变长度缆段长度的变化和缆段数量的改变建模缆索的释放和回收过程。文中对一海洋拖曳系统进行了动力学仿真,与海洋试验结果比较验证了模型的正确性。     

海洋缆索的动力学仿真研究

论文研究了多体有限段模型中缆索弹性的两种处理方法：段间弹簧模拟弹性和采用弹性缆段。处理弹性问题,弹性缆段是一个更好的选择,它将多体运动力学和弹性力学结合起来,建立了由弹性缆段组成的多体有限段模型,理论上,这种方法对弹性的处理效果类似采用杆单元考虑几何非线性的有限元法,用于求解运动响应。水下缆索的附加质量作用性质与缆索自身惯性相同,文章将其归入了广义惯性力,并将其它流场力等效为多体方法需要的作用于质心的力系。