基于静力分析的深水台筏养殖设施结构优化设计Optimal structure design for deepwater long-line rope rafts in aquaculture based on statics analysis
张光发,张斌,魏文,梁峻
摘要(Abstract):
基于静力分析方法对延绳式深水台筏养殖设施(简称台筏系统)的结构进行了优化设计。通过分析台筏系统的受力情况及其失效形式,建立了台筏系统抗风浪能力分析模型,基于该模型对台筏系统的结构参数、锚固方式、总体布置、总体结构形式及其对台筏系统的抗风浪能力的影响进行分析,并针对这些结构参数及其结构形式提出相应的优化设计方法和选取原则。利用上述静力分析模型和优化设计方法,对架设于獐子岛海域30m水深的台筏养殖设施进行了分析计算和优化设计改造,并在相同海域进行了验证实验,通过对比,分析了优化设计方案的可行性及其优化效果。研究表明,通过优化设计改造的台筏系统抗风浪能力明显提高,且台筏系统的缠绕现象明显减少。本研究中提出的优化设计方法可为深水延绳式浮筏养殖设施的设计提供参考。
关键词(KeyWords): 深水筏式养殖;结构优化设计;静力分析;抗风浪能力
基金项目(Foundation): 国家科技支撑计划项目(2012BAD18B03)
作者(Author): 张光发,张斌,魏文,梁峻
参考文献(References):
- [1]Grant J,Bacher C.A numerical model of flow modification induced by suspended aquaculture in a Chinese bay[J].Can J Fish Aquat Sci,2001,58:1003-1011.
- [2]Lien E,Fredheim A.Development of long tube mussel systems for cultivation of blue mussels(Mytilis edulis)[C]//Andrews S.Open Ocean Aquaculture IV Symposium.New Brunswick,Canada,2001:75-76.
- [3]李冠颖,黄材成.外海浮筏式蚵架动力分析[C]//第31届海洋工程研讨会论文集.台湾:国立中山大学,2009:553-560.
- [4]邓推.筏式养殖系统在波浪作用下的数值模拟[D].大连:大连理工大学,2010.
- [5]邓推,董国海,赵云鹏,等.波浪作用下筏式养殖设施的数值模拟[J].渔业现代化,2010,37(2):26-30.
- [6]崔勇,将增杰,关长涛,等.水流作用下筏式养殖设施动力响应的数值模拟[J].渔业科学进展,2012,33(3):102-107.
- [7]王经坤,刘镇昌,杨红生.筏式养殖筏架虚拟设计及仿真研究[J].渔业现代化,2008,35(1):32-35.
- [8]李玉成,腾斌.波浪对海洋建筑物的作用[M].北京:海洋出版社,1992.
- [9]孙霄峰,高帅,尹勇,等.渔船模拟器中中层拖网的建模与仿真[J].大连海洋大学学报,2012,27(3):284-288.
- [10]张光发.导管架下水运动三维数值模拟研究[D].大连:大连理工大学,2007.
- [11]竺艳蓉.海洋工程波浪力学[M].天津:天津大学出版社,1991.
- [12]邵利民.海浪的形成和海浪等级[C]//2004防止船舶航行事故新经验新技术学术研讨会论文集:下册.北京,中国航海学会,2004.