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动力定位船舶循迹控制海上实测与数值模拟研究

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中国造船 2020年第1期61卷 18-28页

作者：骆寒冰佟海兵谢芃盛世民天津大学船舶与海洋工程系天津300350

提出了一个铺管船动力定位的海上监测方案,对某船舶运动和环境载荷进行了实时监测。实测结果表明该方案的合理性以及该船舶具有良好的动力定位循迹控制能力;应用PID控制算法对铺管船动力定位进行数值模拟,并将海上实测结果与数值模拟结... 详细信息

提出了一个铺管船动力定位的海上监测方案,对某船舶运动和环境载荷进行了实时监测。实测结果表明该方案的合理性以及该船舶具有良好的动力定位循迹控制能力;应用PID控制算法对铺管船动力定位进行数值模拟,并将海上实测结果与数值模拟结果进行对比分析,两者具有较高的吻合度。

关键词：动力定位 PID控制算法循迹控制海上实测数值模拟

金枪鱼围网模型试验结果与海上实测的比较评估

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中国水产科学 2013年第4期20卷 884-892页

作者：唐浩许柳雄王学昉周成兰光查王敏法叶旭昌朱国平上海海洋大学海洋科学学院国家远洋渔业工程技术研究中心大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室上海海洋大学农业部大洋渔业资源环境科学观测实验站上海海洋大学

模型试验是测定渔具作业性能的重要手段之一,但模型试验结果是否能客观反映网具在实际作业过程中的性能是一个值得关注的问题,需要进行比较评估。本研究通过多元线性模型标准化下纲沉降速度和沉降深度,并分析比较了海上实测数据和模型... 详细信息

模型试验是测定渔具作业性能的重要手段之一,但模型试验结果是否能客观反映网具在实际作业过程中的性能是一个值得关注的问题,需要进行比较评估。本研究通过多元线性模型标准化下纲沉降速度和沉降深度,并分析比较了海上实测数据和模型网具的试验结果。结果表明:(1)标准化后的模型围网平均沉降速度(0.118～0.135m/s)超过实物网平均沉降速度(0.142～0.153 m/s)80%以上;(2)标准化后的实物网平均沉降深度(150.11～167.14 m)为模型网的平均沉降深度(266.89～275.62 m)的57%～60%;(3)在不考虑各层水流流速的情况下,实物网平均沉降深度拟合值(171.93～179.69 m)为模型网平均沉降深度拟合值的64%～65%;(4)相较于其他水层,130 m水层的流速对于实物网的沉降深度起到重要作用。本研究旨在评估模型试验是否能够客观反映实物网的沉降性能,以便为今后金枪鱼围网的沉降性能研究提供科学依据。

关键词：金枪鱼围网海上实测模型试验沉降速度沉降深度

基于海上实测和模型试验的金枪鱼围网沉降性能分析

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基于海上实测和模型试验的金枪鱼围网沉降性能分析

作者：唐浩上海海洋大学

学位级别：硕士

金枪鱼围网是利用金枪鱼类的集群特性，采用围捕的方式迫使鱼群集中于取鱼部，从而达到捕捞目的的捕捞方式。在网具围捕的过程中，当网衣成功合拢之后，若下纲尚未沉降到预定深度，鱼群仍有可能从下纲下方逃逸。因此，网具的沉降性能是... 详细信息

金枪鱼围网是利用金枪鱼类的集群特性，采用围捕的方式迫使鱼群集中于取鱼部，从而达到捕捞目的的捕捞方式。在网具围捕的过程中，当网衣成功合拢之后，若下纲尚未沉降到预定深度，鱼群仍有可能从下纲下方逃逸。因此，网具的沉降性能是决定围网捕捞成败的关键因素之一，也是渔业科研人员寻求解决的主要问题。然而，在对金枪鱼围网沉降性能方面的研究中我们发现存在以下典型问题：(1)金枪鱼围网在围捕金枪鱼时，其沉降性能在多大程度上影响投网的结果？(2)大部分研究仅对沉降性能与影响因子之间的关系进行描述，且许多学者通过线性手段分析围网沉降性能，这在一定程度上限制了沉降性能与影响因子之间的内在联系研究，分析金枪鱼围网沉降性能受多因素影响的最佳模型未曾提及。(3)鉴于实物网结构复杂，模型网尚无法完全按照实物网的比例进行制作，且模型试验的环境（水槽或天然水体）也与实际作业环境存在差异，以致模型试验结果和实物之间还存在着一定的偏差。因此，模型试验是否能够客观反映实物网的沉降性能问题有待商榷。针对以上问题，本文从四个方面进行分析：(1)金枪鱼围网沉降性能对捕获率的影响;(2)基于海上实测的金枪鱼围网沉降性能影响因素分析;(3)基于模型实验的金枪鱼围网沉降性能分析;(4)金枪鱼围网模型试验结果与海上实测的比较评估。结果表明：（1）海上测定的数据显示，不同沉降速度组对应的捕获率有显著性差异，捕获率随着沉降速度的增加明显上升（20.0～66.7%），而捕获率在不同沉降深度组间呈现出无规律的变化;Logistic回归全模型的筛选结果表明，沉降深度（D）的回归系数没有通过显著性检验（p>0.01），即投网成功的概率只与沉降速度（S）有关，模型预测的不同沉降速度所对应的捕获率与实际观察结果相吻合。本研究的结果支持改进网具沉降性能有助于提高金枪鱼围网捕获率的观点，但在今后研究中应致力于提高网具沉降速度而非增加网具沉降深度。同时提出以网具性能作为自变量相对于之前的研究能较为全面地反映出多种因素对于捕获率的综合影响。（2）利用GAM模型分析海上测定的数据后得出：网具中部沉降深度与时间的关系为：D=-0.0002t2+0.4086t+1.8099(R2=0.9993);沉降速度随着深度的增加而减小，网具中部沉降速度与时间的关系为：S=2.5×10–7t2-6×10–4t+0.4412(R2=0.9852);放网时间(T)、60m水层流速(V60)、120m水层流速(V120)和括纲长度(L)四个因子对沉降深度（D）有显著的影响（P<0.05），且影响大小依次为V120、L、T和V60;60m水层流速（V60）和跑纲长度（L1）两个因子对沉降速度（S）影响显著（P<0.05）;其中跑纲长度影响最大。围网作业时可以通过对跑纲长度的控制，以及对60m水层流速的判断来提高网具的沉降速度，从而提高捕捞浮水鱼群的成功率。沉降深度和沉降速度与其影响因素之间的关系均呈非线性，即估计自由度值不为1(EDF1)，而GAM模型可以为我们提供更多的关于沉降性能和影响因子之间关系的信息，同时也可以对影响因子进行筛选，并拟合最佳的模型。因此本文提出，在研究金枪鱼围网沉降性能影响因素方面，采用GAM模型较为适合。（3）根据田内准则，选择大小尺度比分别为：=20，=1，制作的模型网规格为：网衣长109m，网高15.6m，上纲80.9m，下纲98m，下纲基本重量为0.663kg/m，浮力配备25N/m，模型网和实物网缩结系数相同。试验结果显示：围网中部下纲沉降深度和时间的关系：D=-0.0014t2+0.276t–0.6476（R2=0.9953）;下纲重量对沉降性能有显著性影响，而放网速度对沉降性能的影响并不显著，但两者交互对沉降深度有显著性影响;在0.531-0.663kg/m的范围内，随下纲重量增加，沉降深度呈大幅度增加趋势，而沉降速度呈递减趋势;在0.663-0.759kg/m范围内，沉降深度小幅度递减，而沉降速度有大幅度提高。当下纲重量为0.663kg/m时，沉降速度随放网速度的增加而增加;随着沉降时间的增加，下纲张力在0-20s范围内波动较大，之后保持一定的平稳状态。（4）利用Bootstrap运算方法，求得标准化后的实物网平均沉降深度（203.07～226.49m）为模型试验换算后的平均沉降深度（275.94～286.51m）的75～78%;标准化的模型围网平均沉降速度（0.095～0.107m/s）为实物网平均沉降速度（0.185～0.203m/s）的52%左右。其主要原因有：实物网受复杂环境因素(如水流)影响;在模型试验时没有严格控制起网时间;选择的标准化的统计方法和影响因素的差异等均会影响对比分析的结果。

关键词：金枪鱼围网沉降性能海上实测模型试验沉降速度沉降深度影响因素

基于海上实测的金枪鱼围网网具性能与网形变化研究

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基于海上实测的金枪鱼围网网具性能与网形变化研究

作者：徐国强上海海洋大学

学位级别：硕士

金枪鱼围网是现代金枪鱼渔业中捕捞效率最高的捕捞方法。围网作业的原理是,渔船发现鱼群后,放出长带形网具,网衣在水中形成网壁,收绞括纲封锁网底,使渔获物集中到取鱼部而捕获。因此,网具的沉降性能和提升性能是围网网具研究的两大重要... 详细信息

金枪鱼围网是现代金枪鱼渔业中捕捞效率最高的捕捞方法。围网作业的原理是,渔船发现鱼群后,放出长带形网具,网衣在水中形成网壁,收绞括纲封锁网底,使渔获物集中到取鱼部而捕获。因此,网具的沉降性能和提升性能是围网网具研究的两大重要性能。金枪鱼围网按作业方式一般可分为捕捞流木鱼群和浮水鱼群两大类,其中流木鱼群主要以人工集鱼装置诱集的鱼群为主。流木鱼群一般较为稳定,围捕时绞纲速度较为缓慢;而浮水鱼群则活动能力强,受到惊吓后易改变游向或下沉,要求围捕时快速绞纲。因此,了解不同捕捞方式绞纲后网具沉降及提升性能差异并在现实中予以应用,对于提高投网成功率具有重要的指导作用。与此同时,在捕捞过程中网形的变化也极为重要。在放网及绞纲过程中网形受到不同因素的影响,网形变化决定了围捕面积的大小。本文通过2013年2-5月、2015年3-6月、2015年9-11月本人三次出海执行科技部863“大洋性金枪鱼围网捕捞技术和超低温保鲜关键技术研究”课题,在上海开创远洋渔业有限公司大型金枪鱼围网渔船上测定有关围网网具沉降数据和环境数据,共进行5个航次的海上调查,其中金汇7号两个航次,金汇9号三个航次,共收集网次数据128组。其中捕获FAD鱼群网次数据63组,捕获浮水鱼群网次数据65组。比较详细地分析了金枪鱼围网下纲不同部位沉降性能与提升性能,并通过视频分析软件处理了围网在放网与绞纲过程中网形的形状变化与面积变化。得出围网网具性能与网形变化的一般规律,以期为优化大型金枪鱼围网操作与丰富围网理论提供参考。本论文通过金枪鱼围网海上数据的处理及研究,得到主要研究成果如下:(1)金枪鱼围网在沉降阶段,网具自然沉降深度从取鱼部到后网头呈依次递增趋势,最大沉降深度则呈现中部高,两端低的变化趋势;下纲各部位平均沉降速度较为一致,维持在0.16 m·s-1左右。绞纲对于网具沉降具有显著影响,在绞纲过程中停绞对于网具下纲深度与速度均具有明显影响。(2)网具下纲各部位的提升速度各不相同,其中网具中部提升速度最快,其次为后网头,取鱼部。网具下纲各部位提升深度与提升时间的关系:取鱼部:h=-1.3×10-5t-0.0474t1+173.37(R2=0.9879);中部:h=-6.2×10-5t-0.0784t2+234.33(R2=0.9879);后网头:h=-8.3×10-6t-0.0438t3+177.67(R2=0.9732)。网具各个部位提升速度与提升时间的关系:取鱼部:v1=1.2×10t+7.6×10-5t1+0.0252(R2=0.9469);中部:v2=-1.8×10-7t+0.0005t2-0.0246(R2=0.9814);后网头:v3=4.2×10t+6.8×10-5t3+0.0337(R2=0.9120)。水深70米和120米的流速对网具下纲提升性能影响显著(P<0.01)。(3)捕捞浮水鱼群和FAD鱼群两种捕捞方法,绞纲过程中下纲下沉速度均呈现先减小后增加再减小的趋势。捕捞浮水鱼群下纲深度与时间的关系为h=-1.25t+25.49t+37.59(R2=0.9805);捕捞FAD鱼群下纲深度与时间的关系为h=-0.67t+21.03t+76.52(R2=0.9918)。捕捞自由鱼群绞纲沉降深度和提升深度均比捕获FAD鱼群要低,而绞纲沉降速度和提升速度均比捕获FAD鱼群要高。(4)影响网形变化因素主要为跑纲与括纲的绞收速度,放网船舵角变化及风速风向,当跑纲和括纲平均绞收速度分别为0.4m/s和0.6 m/s时,跑纲未绞收完成前围捕面积变化较绞收完成后大,且均呈现直线递减;后网头绞收到船边前,围捕面积与时间的关系:S1=-4.11t1×104+7.7×105,围捕面积从7.70×105 m2减到3.57×105 m2;后网头绞收到船边后,围捕面积与时间的关系:S2=-2.24t2×104+3.7×105 m2,围捕面积从3.57×105 m2减到1.38×10 m。

关键词：金枪鱼围网海上实测网具性能浮水鱼渔法 FAD渔法网形变化

金枪鱼延绳钓钓钩深度比较研究-理论计算、海上实测、数值仿真和模型试验

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金枪鱼延绳钓钓钩深度比较研究-理论计算、海上实测、数值仿真和...

作者：周旺上海海洋大学

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金枪鱼(Thunnini)隶属于硬骨鱼纲、鲭形目(Scombriformes)、鲭科(Scombridae)。金枪鱼渔业被称为“黄金渔业”,是世界上重要的渔业之一。延绳钓渔业是金枪鱼渔业的重要组成部分,具有捕捞个体较大、渔获新鲜、作业范围广等优点,对金枪鱼... 详细信息

金枪鱼(Thunnini)隶属于硬骨鱼纲、鲭形目(Scombriformes)、鲭科(Scombridae)。金枪鱼渔业被称为“黄金渔业”,是世界上重要的渔业之一。延绳钓渔业是金枪鱼渔业的重要组成部分,具有捕捞个体较大、渔获新鲜、作业范围广等优点,对金枪鱼资源开发和利用具有重要作用。延绳钓渔获率与捕捞对象栖息水层相关,控制延绳钓钓钩的深度对于提升其对目标鱼种渔获、减少非目标鱼种兼捕等有关键性的作用。对延绳钓钓钩深度进行研究,可以为延绳钓渔具的改进提供帮助,为作业时投放延绳钓提供参考,对提升延绳钓的渔获性能和对金枪鱼资源的开发和利用具有重要意义。延绳钓是由浮子、浮子绳、干线、支线、钓钩等部件构成,其钓钩深度与作业方式、渔具结构、渔具材料、作业海况等因素有关。目前对于延绳钓钓钩深度的国内外相关研究大多采用海上实测、数值模拟、模型试验等方法。海上实测成本较高、采样周期时间较长且钓钩深度受很多因素共同影响,难以控制变量分析各因素对钓钩深度的影响。随着计算机技术的发展,相关研究基于有限元理论对延绳钓进行数值模拟计算钓钩深度,但目前相关研究大多使用MATLAB和R软件将延绳钓离散为两节点杆单元,假设其为刚性杆结构,计算精度仍需要进一步提高。随着仿真技术的发展,ANSYS Workbench仿真软件在柔性体仿真方面具有较好的应用,基于有限元理论通过将柔性体离散为更多节点的实体单元,采用分离式解法分别求解流体域和结构域,具有收敛效果更好,计算效率更高,更符合柔性体数值计算等优点。ANSYS Workbench对于流体计算精度更好,是目前工程分析中最常用的数值仿真软件之一。本文采用理论计算、海上实测、数值仿真以及模型试验对延绳钓钓钩深度进行研究。根据2016年1月28日至2016年8月8日,浙江丰汇远洋渔业有限公司的金枪鱼延绳钓渔船“丰汇18”在波利尼西亚以西的公海海域(4o30′S—10o30′S、151o30′W—143o30′W)实际作业时收集的钓钩深度数据、作业参数及海况信息,采用多元线性回归分析钓钩位置、短缩率、风舷角、风流合压角、流剪切等因素对延绳钓钓钩深度影响相对权重,分析影响延绳钓钓钩深度的主要影响因子。采用悬链线公式计算钓钩理论深度并对比其与实测钓钩深度间差异,探讨理论计算在延绳钓钓钩深度研究中的适用性。本文使用ANSYS Workbench 19.2对延绳钓钓钩深度进行数值仿真计算,使用Design modeler模块建立延绳钓几何模型,采用流体体积模型(Volume of Fluid Model,VOF)构建分层流体模型,基于有限元理论使用Mesh模块将延绳钓离散为十节点四面体实体单元,采用自动划分网格对周围流体模型进行离散。通过最小势能原理建立单元平衡方程控制结构运动信息,使用雷诺时均法对Navier-Stokes方程离散求解,采用RNG k-ε湍流模型控制流体运动信息,使用耦合面控制方程控制耦合面运动信息,并采用单向流固耦合的方式进行耦合面信息传递。数值求解采用分离解法,流体域信息使用Fluent模块采用压力耦合方程组的半隐式算法(Semi-Implict Method for Pressure Linked Equations,SIMPLE)进行求解,结构域信息使用Static Structural模块采用牛顿迭代法(Newton-Raphson Method)进行求解,收敛数设置为10。将海上实测的海况信息和实际作业参数代入ANSYS Workbench仿真中,计算得到延绳钓钓钩仿真深度。采用SPSS 26.0样本T检验对钓钩实测深度与钓钩仿真深度差异性进行分析,验证数值仿真在延绳钓钓钩深度研究中的适用性。延绳钓实际作业时主要受流体黏滞力影响,雷诺数范围为10～4×10,符合田内准则前提。本文基于田内准则对延绳钓模型进行缩小,使用数值仿真和循环动水槽模型试验探讨不同短缩率、冲角及流速条件下,延绳钓钓钩深度变化。通过对模型参数和试验条件均一致的模型试验钓钩深度与钓钩仿真深度利用SPSS样本T检验分析其差异性,验证数值仿真结果的准确性。采用田内准则换算法则对模型试验钓钩深度进行换算,并与海上实测钓钩深度进行对比分析,探讨田内准则在延绳钓模型试验中研究钓钩深度的适用性。研究结果表明:(1)延绳钓钓钩深度主要受钓钩位置、流剪切、风流合压角、短缩率、风速和风舷角影响,解释程度为0.767(R=0.767)。其中钓钩位置解释了30.51%的R,流剪切解释了21.61%的R,风流合压角解释了20.76%的R,短缩率解释了15.25%的R。(2)延绳钓实际作业深度相对于基于悬链线理论计算的理论深度较浅(8%～33%),上浮程度与钓钩位置有关,钓钩位置越靠近中间段,实际深度较理论深度上浮程度越大。(3)海上实测钓钩深度与数值仿真钓钩深度差异性不显著(P=0.499>0.05),基于ANSYS Workbench数值仿真适用于研

关键词：延绳钓钓钩深度理论计算海上实测 ANSYS Workbench 模型试

金枪鱼延绳钓渔具性能比较研究——海上实测、模型试验和数值模拟

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金枪鱼延绳钓渔具性能比较研究——海上实测、模型试验和数值模拟

作者：李轶婷上海海洋大学

学位级别：硕士

金枪鱼延绳钓渔业是当今远洋渔业的重要组成部分,改进钓具渔获性能是为了提高目标鱼种渔获率、减少或避免误捕海洋动物。渔具的海上实测具有成本高、采集时间长、精确度低等缺点;渔具的理论分析也存在无法量化表达、不能综合考虑复杂海... 详细信息

金枪鱼延绳钓渔业是当今远洋渔业的重要组成部分,改进钓具渔获性能是为了提高目标鱼种渔获率、减少或避免误捕海洋动物。渔具的海上实测具有成本高、采集时间长、精确度低等缺点;渔具的理论分析也存在无法量化表达、不能综合考虑复杂海洋环境的影响等缺点;模型试验只能缩小尺度进行,试验模型的大小、质量、受力很难统一按比例缩小,模型试验的精度受到影响。由于渔具在水下受力复杂,海上实测与力学分析不能满足高精度研究的需求,随着科技的进步与发展,计算机模拟渔具水动力性能得到广泛应用,渔具的数字化和设计的自动化、科学化已成为世界渔业发展研究的前沿,数值模拟相对模型试验更有优势,因此数值模拟的研究方法引入到金枪鱼延绳钓渔具研究中,并与海上实测、模型试验结果可进行对比分析。金枪鱼类的栖息水层呈现一定的规律,因此对金枪鱼延绳钓渔具的水下形状和钓钩工作深度的研究极为重要。作业过程中的金枪鱼延绳钓渔具的水下形状和钓钩工作深度不仅受到复杂海况影响,而且渔具本身的结构与作业参数也对渔具的形状和钓钩工作深度产生直接影响。本文利用2016年1月28日-2016年8月8日期间在浙江丰汇远洋渔业有限公司以长鳍金枪鱼(Thunnus alalunga)为目标鱼种的延绳钓渔船“丰汇18”进行了海上实测调查,内容包括渔具参数、作业参数以及海况。海上实测所获得的三维海流数据根据垂直海流海上实测所获得的最终沉降稳定(深度波动不超过10%时渔具沉降稳定)的钓钩深度数据确定为钓钩实测深度。模型试验以实际使用的渔具物理参数通过田内准则缩小比列进行。测量7个流速、7个冲角、6个短缩率下的渔具深度与干线张力数据。通过几何分析侧视图与俯视图位置关系,运用玻璃、水、空气的不同折射率,获得节点深度数据并通过田内准则换算得到相应结果与海上实测结果进行对比分析。数值模拟通过有限元方法对钓具结构进行分析,并利用集中质量法将整体受力分解到对应的节点,并建立各节点动力学方程,运用七级六阶龙格库塔优化求解,并用Matlab软件实现模型求解。通过数值模拟的方法可获得延绳钓渔具在投绳、沉降、稳定的整个作业过程中的水动力、节点张力、节点空间位置以及节点运动速度的变化。数值模拟金枪鱼延绳钓渔具有一定困难,在尽量做到与实际作业状态一致的前提下,本文根据有限元理论以及牛顿运动定律,对数值模型作了一系列的假设:1)投绳过程将从左向右进行。2)浮子始终漂浮于水面(Z坐标为零),浮子提供浮力与整个渔具所受重力及垂直方向水动力动态平衡。3)延绳钓每两个浮子间的渔具受力状态相同,用其中两个浮子间的渔具状态代表。4)将每个站点不同水层(0m、50m、100m、150m、200m、250m、300m和350m)的三维海流分别代入模型中,作为对应水层渔具节点所受到的三维海流。如果拟合的三维海流曲线中无法查得0m、50m、100m对应的流速,或对应的深度出现2个流速,则根据海上实测的海流确定流速。5)数值模拟过程中,浮子绳、干线与支线中不产生弯矩、扭矩和压力,浮子绳、干线与支线内部张力只有轴向张力。最后分别对海上实测钓钩深度与模型试验获得的钓钩深度、海上实测钓钩深度与数值模拟获得的钓钩深度、模型试验获得的钓钩深度与数值模拟获得的钓钩深度、海上实测沉降速度与数值模拟沉降速度、模型试验干线张力与数值模拟干线张力进行t检验,分析其两两之间是否存在显著性差异,用于评价模型试验和数值模拟的可靠性。本研究结果表明:(1)浮子会随着三维海流与风的作用而移动;(2)渔具沉降稳定时的形状为不完全对称的悬链线形状;(3)渔具沉降过程中,干线节点(1,3)与干线节点(1,28),支线节点(2,3)与支线节点(2,28)在Z轴方向上的速度都非常小,并且开始沉降时无干线张力作用情况下,节点的运动速度均在±0.1m/s内,在沉降稳定后Z轴方向上的速度基本为0。但在XY轴方向上的运动速度的波动范围相对较大,基本保持在0.4-0.8 m/s范围内;(4)随着沉降过程的延续,水动力也逐渐稳定;(5)随着沉降过程的进行,主节点受到的拉力逐渐增大;(6)模型试验田内准则换算后干线张力范围:0-260N;(7)模型试验钓钩深度与实测钓钩深度无显著性差异,可运用模型试验对延绳钓进行研究;(8)海上实测钓钩深度与模型试验获得的钓钩深度、海上实测钓钩深度与数值模拟获得的钓钩深度、模型试验获得的钓钩深度与数值模拟获得的钓钩深度、海上实测沉降速度与数值模拟沉降速度、模型试验干线张力与数值模拟干线张力进行t检验,分析其两两之间是否存在显著性差异,用于评价模型试验和数值模拟的可靠性。研究结果表明以上检验的p值>0.05,两两之间无显著性差异,模型试验与数值模拟具有可靠性。通过模型试验、数值模拟与海上实测结果的对比分析,充分验证了模型试验和数值模拟可对延绳钓渔具进行研究。本研究建立的数值模型能够有效获得金枪鱼延绳钓渔

关键词：金枪鱼延绳钓渔具性能海上实测数值模拟模型试验比较

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基于海上实测的半潜平台疲劳分析

基于海上实测的半潜平台疲劳分析

作者：武博上海交通大学

学位级别：硕士

海洋平台是人类探索海洋奥秘,进行资源开发利用的重要媒介,而疲劳破坏是海洋平台发生破坏的一种主要形式。为探究真实海域下,半潜平台关键节点位置处的疲劳损伤,进行基于长期实测结果的疲劳损伤计算及预报,本文依托“海洋石油981”半潜... 详细信息

海洋平台是人类探索海洋奥秘,进行资源开发利用的重要媒介,而疲劳破坏是海洋平台发生破坏的一种主要形式。为探究真实海域下,半潜平台关键节点位置处的疲劳损伤,进行基于长期实测结果的疲劳损伤计算及预报,本文依托“海洋石油981”半潜平台作业条件下的海上实测项目,研究了海上伪波面位移及测点应力的分布特性,并计算对比了时域、频域内的疲劳损伤结果。平台波浪输入分析中,依照运动及气隙监测结果推算伪波面高程。在相关统计分析基础上计算了波高与周期的分布函数,研究了共计1809个短期海况下,该海域波浪统计量间的分布特性,并选取典型海况研究风浪、涌浪联合作用下的海浪谱。结果表明,环境波浪中的主要组分对双峰海浪谱的形式起决定作用,且实测波浪特征量间存在稳定的线性关系,平台系统的线性物理特性较为明确。平台应力响应分析中,研究了各测点应力特征量的分布特性,并对应力与波浪、应力与应力间的频域关系进行了讨论。最终,以实测应力为基础,分别进行时域与频域内的疲劳损伤计算。结果表明,峰值计数法相比雨流计数法普遍具有更大的疲劳损伤计算结果,且二者的比值稳定于2～3范围内。各种频域损伤计算模型结果间存在稳定的线性关系,但由于对高应力幅值范围的欠考虑,其疲劳损伤结果相比时域结果普遍偏小,在考虑真实海域下的平台响应时,基于时域统计的疲劳损伤计算方法更为可靠。

关键词：疲劳分析海上实测波浪分布海浪谱应力分析

荔湾3-1导管架下水计算和海上实测对比分析

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荔湾3-1导管架下水计算和海上实测对比分析

2014年第三届中国海洋工程技术年会

作者：何敏李怀亮于文太谢维维秦立成海洋石油工程股份有限公司

荔湾3-1中心平台位于中国南海,作业水深189.5m,导管架重量约31375t,已成功使用T型驳海洋石油229下水并完成海上安装,为了研究下水数值计算的准确性,评估T型驳船以及其它因素对导管架下水的影响,本文将荔湾3-1导管架下水海上实测的结果... 详细信息

荔湾3-1中心平台位于中国南海,作业水深189.5m,导管架重量约31375t,已成功使用T型驳海洋石油229下水并完成海上安装,为了研究下水数值计算的准确性,评估T型驳船以及其它因素对导管架下水的影响,本文将荔湾3-1导管架下水海上实测的结果和理论计算结果进行了对比。下水海上实测由上海交通大学完成,主要测报了整个下水过程中导管架和驳船的运动轨迹,运动幅值以及加速度值,理论计算采用MOSES软件进行,通过改变驳船滑道和导管架之间的摩擦系数,以及导管架重量重心偏移进行了敏感性分析。实测和理论的对比分析,对于未来项目的导管架下水计算具有很强的指导作用,而且对以后T型驳船229用于导管架下水项目计算的模型参数选择具有指导作用,更准确的数据计算模拟可以保证导管架和驳船在摇臂翻转时的完整性,以及导管架和驳船摇臂的安全分离。

关键词：荔湾3-1导管架海洋石油229 下水计算海上实测对比分析

来源： cnki会议评论

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