乐婉贞1,2 曾妙妙1,2 盛松伟1,2 王坤林1,2 廖攸江3 陈耀辉3
1. 中国科学院 广州能源研究所,广东 广州 510640;
2. 中国科学技术大学 能源科学与技术学院,广东 广州 510640;
3. 珠海格盛科技有限公司,广东 珠海 519006
Yue Wanzhen 1,2 Zeng Miaomiao1,2 Sheng Songwei1,2 Wang Kunlin1,2 Liao Youjiang3 Chen Yaohui3
1.Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, Guangdong, China;
2. School of Energy Science and Engineering, University of Science and Technology of China, Guangzhou 510640, Guangdong, China;
3. Zhuhai Gesheng Technology Co., Ltd., Zhuhai 519006, Guangdong, China
摘要:
作为海洋牧场的核心装备,养殖平台在促进渔业可持续发展和海洋生态修复方面具有重要作用,同时可搭载开发海上风能、波浪能等清洁能源,为远海生产活动提供能源供给。本文基于势流理论、有限元分析方法和线性累积损伤理论,在传统研究的基础上将网衣结构纳入计算,进行箱体式养殖平台的水动力分析,并利用随机性设计波法对自行研制的箱体式养殖平台完成波浪载荷计算和安全验证。研究结果表明:10种典型控制载荷中,最大分离力对于平台结构屈服强度的影响最为显著,且应力峰值集中在网衣支撑结构与主结构连接位置;平台支撑杆与主结构连接位置、肘板趾端相较于其他区域,更易发生疲劳损伤;在网衣桁架与主结构连接处的肘板趾端结构区域,结构的疲劳特征一致,建议在未来研究中进行归类处理以简化计算。最终,箱体式养殖平台在生存工况下的屈服、屈曲和疲劳强度均满足安全要求。其中,平台大部分位置的屈曲利用率小于0.5,显示出较高的屈曲安全裕度和良好的抗压承载性能。本文研究可为养殖平台的安全设计和稳定运行提供理论依据。