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    DB21 T 3564-2022 海上浮式渔业平台结构设计规范.pdf

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    DB21 T 3564-2022 海上浮式渔业平台结构设计规范.pdf

    1、 DB21 DB21/ T 3564 2022 辽宁省 地 方 标 准 辽 宁 省 市 场 监 督 管 理 局 发布 海上浮式 渔业平台 结构设计 规范 Specification for structural design of the offshore floating fishery platform ICS 65.150 CCS B 56 2022 - 01 - 30 发布 2022 - 03 - 02 实施 DB21/T 3564 2022 I 前 言 本文件 按照 GB/T 1.1 2020 标准 化工 作导 则 第 1 部 分: 标准 化文 件的 结 构和起 草原 则 的规 定起

    2、 草。 请注意 本文 件 的 某些 内容 有可能 涉及 专利 。 本 文件 的发布 机构 不承 担识 别专 利的责 任。 本文件 由辽 宁省 农业 农村 厅提出 并归 口管 理。 本 文件 起 草单位 :大连 理工 大学、 大连天 正实业 有限 公司、 大连海 洋大学 、大 连水产 规划设 计研究 院 有限公 司 。 本文件 起草 人: 毕春 伟、 赵云鹏 、刘 圣聪 、 陈 昌平 、任效 忠 。 本 文件 发 布实施 后,任 何单 位和个 人如有 问题和 意见 建议, 均可以 通过来 电和 来函等 方式进 行反馈 , 我们将 及时 答复 并认 真处 理,根 据实 际情 况依 法进 行评估 及

    3、复 审 。 归口管 理部 门通 讯地 址: 辽宁省 农业 农村 厅 ( 沈阳 市和平 区太 原北 街 2 号) , 联系电 话: 024-23447862 。 文件 起 草单 位通 讯地 址: 大连理 工大 学( 大连 市甘 井子区 凌工 路 2 号), 联 系 电话:0411-84708526 。 DB21/T 3564 2022 2 海 上浮式 渔业平台 结构设 计规范 1 范围 本文件 规定 了海 上浮 式 渔 业平台 的水 文设 计参 数、 荷载计 算、 平台 结构 设计 、布局 与锚 泊设 计、 动力 分析 和 模型 试验 的技 术要 求。 本文件 适用 于 沿 海水 域浮式 渔业

    4、平台 的结 构设 计 。 其他同 类型 平台 的结 构设 计 可参 照执 行。 2 规范性 引用 文件 下列文 件 中 的内 容通 过文 中的规 范性 引用 而构 成本 文件必 不可 少的 条款 。其 中, 注 日期 的引 用文 件 , 仅该日期 对应 的 版本 适用 于本文 件 ; 不注 日期 的引 用文件 ,其 最新 版本 (包 括所有 的修 改单 )适 用于 本 文 件。 GB/T 549 电焊 锚链 GB/T 18673 渔 用机 织网 片 GB/T 18674 渔 用绳 索通 用 技术条 件 GB/T 40749-2021 海 水重 力式网 箱设 计技 术规 范 CB/T 3756

    5、海上 平台 栏杆 JTS 145-2015 港口 与航 道 水文规 范 SC/T 4005 主要 渔具 制作 网片缝 合与 装配 SC/T 4067-2017 浮 式金 属 框架网 箱通 用技 术要 求 SC/T 5022 超高 分子 量聚 乙烯网 片 经编 型 3 术语和 定义 GB/T 40749-2021 和 SC/T 4067-2017 界 定的 以及 下列 术语和 定义 适用 于 本 文件 。 3.1 框架 frame 支撑渔 业平 台整 体的 构件 ,既能 使渔 业平 台保 持一 定形状 ,又 能作 为平 台进 行养殖 等相 关操 作。 注:改 写SC/T 4067-2017, 3

    6、.2 DB21/T 3564 2022 3 3.2 浮架系 统 floating system 由框架 、浮筒 、 甲板 和护 栏 组成 ,用 于 承 重并 使渔 业平台 漂浮 于水 面上 的浮 式框架 结构 。 注:改 写GB/T 40749-2021, 3.2 3.3 网衣系统 netting system 由网片 、网 线、 纲索 和沉 子组成 ,用 于保 持养 殖空 间的结 构 。 注:改 写GB/T 40749-2021, 3.1 3.4 锚泊系 统 mooring system 由锚碇 、锚 链、 锚绳 等组 成,用 于固 定渔业 平台 位 置的结 构。 注:改 写GB/T 407

    7、49-2021, 3.3 3.5 附属结 构物 accessory structure 平台上 为满 足某 些功 能而 增加的 结构 物。 3.6 浮式渔 业平 台 floating fishery platform 由浮架 系统 、网 衣系 统 、 锚泊系 统 和 附属 结构 物 构 成,依 靠浮 架系 统的 浮力 和网衣 系统 下部 沉子 的重 力张紧 网衣 ,保 持箱 体形 状,并 通过 锚泊 系统 固定 在 作业 海域 的 , 具有 涉渔 活动 功 能的 平台 。 注:改 写GB/T 40749-2021, 3.4 4 水文设 计参 数 4.1 参数选 取原 则 设计参 数包 括海 面

    8、风 、 波浪 、 海流 及潮 位, 重现 期 不 宜小于 50 年 , 并 应考 虑 海面风 、 波浪 、 海 流同 时 出现的 情况 。 4.2 设计风 速 应选取 目标 海区 范围 内可 能出现 的最 大风 速值 ,计 算方法 应按JTS 145-2015 中第7.1条 的规 定执 行 ; 设 计风速 不应 小于25.8 m/s 。 DB21/T 3564 2022 4 4.3 设计波 浪 应包括 设计 波高 及相 应的 波浪周 期 , 计算 方法 应按JTS 145-2015 中 第6章 的规 定执行 。 4.4 设计流 速 应选取 目标 海区 范围 内可 能出现 的最 大流 速值 ,计

    9、 算方法 应按JTS 145-2015 中第11 章的 规定 执行 。 4.5 设计潮 位 应包括 设计 高水 位、 设计 低水位 、极 端高 水位 和极 端低水 位 , 统计 和计 算方 法应 满 足下 列要 求: 设 计高 水位 应采 用高 潮累计 频率10% 的潮 位 或 历 时累积 频率1%的 潮位 ; 设 计低 水位 应采 用低 潮累积 频率90% 的潮 位 或 历 时累积 频率98% 的潮 位 ; 极 端高 水位 应采 用重 现期 为50年的 年 极值 高水 位; 极 端低 水位 应采 用重 现期 为50年的 年 极值 低水 位。 5 荷载计 算 5.1 原则 平台荷 载包 括永

    10、久荷 载和 环境荷 载, 其中 ,永 久荷 载包括 重力 和浮 力, 环境 荷载包 括风 载荷 、波浪载 荷和海 流载荷 , 必要 时还 应考虑 海冰 载荷 ; 计 算时 应考虑 结构 特征 、 构 件形 状和尺 寸, 以及 环境 荷载 强度 、 组合形 式和 入射 角度 ,对 平台结 构 所 受荷 载进 行矢 量叠加 。 5.2 永久荷 载 5.2.1 重力 应包括 浮架 系统 、 网衣 系 统、 锚泊 系统 、 附属 结构 物 、 人员 等 的 重力 , 应按式(1 ) 计算 , 并应 确定 甲 板上最 大的 设计 均布 载荷 和集中 载荷 : 1 2 3 4 5 = W W W W W

    11、W (1 ) 式中: W 重力 ,单 位为 牛(N ) ; W 1 浮架系 统重力 , 单 位为牛 (N ) ; W 2 网衣系 统重力 , 单 位为牛 (N ) ; W 3 锚泊系 统重力 , 单 位为牛 (N ) ; W 4 附属结 构物 重力 , 单位为 牛(N ); W 5 最大数 量人 员 的 重力 ,单 位为 牛(N )。 DB21/T 3564 2022 5 5.2.2 浮力 应包括 浮架 系统 、网 衣系 统 等所 能提 供 的 浮力 ,应按 式(2) 计算 ,且 不小 于 重力的1.5 倍: 12 = F F F (2 ) 式中: F 浮 力, 单位为 牛(N ); F 1

    12、浮架 系统 浮力 ,单 位为牛 (N); F 2 网衣 系统 浮力 ,单 位为牛 (N)。 5.3 环境荷 载 5.3.1 风载荷 作用于 浮 架系 统和 附属 结构 物 构件 上的 风 载 荷应 按式 (3 ) 计算 , 其中 受风 构件 的 形状 系数 宜按表 1 选取, 也可 由风洞 试 验确 定 : 2 0.613 F S F F F C A u (3 ) 式中: F F 作用 于构 件上 的风 载荷 , 单位 为牛 (N ) ; C S 受 风构 件的 形状 系 数; A F 受风 构件在 垂直 于 风向上 的 投 影面 积 , 单位 为平方 米(m 2 ); u F 设计风 速 ,

    13、 单位 为 米每秒 (m/s)。 表1 受风 构件 的形 状系 数CS 构件形状 形状系数 CS 球形 0.4 圆柱形 0.5 大的平面 (如甲板室、甲板表面等) 1.0 甲板室群或类似结构物 1.1 浮架系统的梁和桁架 1.3 小部件 1.4 独立结构(如独立的梁等) 1.5 5.3.2 波浪载荷 5.3.2.1 小尺度 构件 上的 波浪 载荷 DB21/T 3564 2022 6 作用在 浮架 系统 和网 衣系 统 单位 长度 小尺 度构件 ( 截面特 征尺 度与 波长 之比 0.2 ) 上 的波 浪载 荷 , 包 括水阻 力和 惯性 力, 应按 式(4 )计算 , 浮架 系统 和 网衣系

    14、 统 中 多为 圆形 构件 ,水阻 力系 数宜 取 1.2 , 惯性 力系数 宜 取 2.0 ,其 他截 面 构件的 水阻 力系 数 和 惯性 力系数 应参 照规 范选 取或 由物理 模型 试验 确定 : 1 2 w D I w d w w M m F F F C A u x u x V C u C x (4 ) 式中: F w 单位长 度构 件上 的 波浪载荷 , 单位 为牛 每米 (N/m ) ; F D 单 位长 度构 件上 的 水阻力 ,单 位为 牛每 米 (N/m ) ; F I 单 位长度 构件 上的 惯性力 ,单 位为 牛每 米 (N/m ) ; w 海水 密度 ,单 位为 千克

    15、每 立方 米 (kg/m 3 ) ; A w 单位长 度构 件在 垂 直于矢 量(u-x )方向 上的 投影面 积 , 单位 为平 方米 每米 (m 2 /m ) ; C d 水 阻力 系数 ; C m 附 加质 量系 数; C M 惯性 力系 数,C M =C m +1 ; V 单 位长 度构件 的体 积 , 单位 为立 方米 每米 (m 3 /m ) ; U 垂 直于 构件 轴线 的 水质点 速度 分量 ,依 据适 用的波 浪理 论由 设计 波高 及相应 的波 浪周 期计算得 到, 单 位为 米每 秒(m/s ) ; u 垂直 于构 件轴 线的 水质点 加速 度分 量 , 单位 为米每 二

    16、次 方秒 (m/s 2 ) ; x 垂 直于 构件 轴线 的 单位长 度构 件速 度分 量 , 单位为 米每 秒(m/s ) ; x 垂 直于 构件 轴线 的 单位长 度构 件加 速度 分量 ,单位 为米 每 二 次方 秒 (m/s 2 ) 。 5.3.2.2 大尺度 构件 上的 波浪 载荷 作用在 浮架 系统 大尺 度 构 件上的 波浪 载荷 , 应采 用 绕射理 论对 作用 在物 体湿 表面上 的整 个动 水压 力 进 行积分 计算 。 描 述流 场的 速度势 函数 应满 足拉 普拉 斯方程 ,并 满足 物体 表面 、自由 表面 、海 底及 无穷 远 处 的边界 条件 。总 速度 势由 入

    17、射势 、绕 射势 和辐 射势 组成。 5.3.3 海流载 荷 作用在 浮架 系统 和网 衣系 统 构件 上的 海流 载荷 应按 式 (5) 计算 , 浮架 系统 和网 衣系统 中多为 圆 形构 件 , 水阻力 系数 宜 取 1.2 ,其 他 截面构 件的 水阻 力系 数应 参照规 范选 取或 由物 理模 型试验 确定 : 2 1 2 d w c c F C u A c (5 ) 式中: DB21/T 3564 2022 7 F c 作 用于 单位 长度 构 件上的 海流 力 , 单位 为牛 每米 (N/m); A c 单位长 度构 件在 垂 直于海流 方 向上 的投 影面 积 , 单 位为 平

    18、方 米每 米 (m 2 /m ) ; u c 设 计流 速 , 单位 为 米每秒 (m/s ) 。 5.3.4 海 冰载荷 对于有 海冰 的海 域, 还应 考虑 作 用在 浮架 系统 上的 海 冰载荷 , 包括 海冰 引起 的 结构 重力 、浮 力、风载 荷、海 浪载 荷、 海流 载荷 的变化 ,以及 在 海面 风、 波浪、 海 流 驱动 下运 动的 冰块对 结构 物的 冲击 、摩 擦 作 用。 6 平台结 构设 计 6.1 型式选择 依据平 台功 能和 船舶 靠泊 需求, 型式 可选 用圆 形 或 矩形(图 1 ) ; 圆形 平台 的 周长宜 在 40 m120 m 范 围内, 矩形 平台

    19、的边 长宜 在 10 m40 m 范围 内 。 (a ) 圆形 渔业 平台 (b )矩形 渔 业平 台 图1 渔业 平台 型式 6.2 结构设 计 6.2.1 浮架系 统 6.2.1.1 框架 应依据 荷载 计算 结果 ,进 行 框架 设计 ; 材 料宜 通过 检验认 证, 规格 尺寸 应满足 功能 需求 和强度需求。 6.2.1.2 甲板 甲板强 度应 能满 足平 台承 载要求 ;甲 板高 度应 保证 平台上 接纳 人员 达到 最大 容量时 ,不 会发 生甲板上 浪。 DB21/T 3564 2022 8 6.2.1.3 护栏 平台边 缘及 人员 通道 均应 设置安 全防 护栏 杆, 护栏

    20、高度不 应低 于 1 米, 设计 应考虑 到人 员滑 倒后 滑 入 海中的 风险 ;护栏 的 设计 可参 照 CB/T 3756 的 要求 。 6.2.2 网衣系统 网片缝 合与 装配 应符 合 SC/T 4005 的 规定 ;网衣 的 水 平尺寸 应与 网箱 框架 尺寸 相匹配 ,最 大高 度应 符 合 GB/T 40749-2021 的规 定 。 6.2.3 锚泊系 统 6.2.3.1 锚链 锚链的 强度 应满 足锚 泊强 度要求 ,型 式和 规格 应符 合 GB/T 549 的 规定 ;锚链 长度 应保 证 在 设计 高 水 位时仍 有 足 够的 拖曳 长度 ,在设 计低 水位 时不 会

    21、造 成锚绳 与海 底摩 擦。 6.2.3.2 锚绳 锚绳的 强度 应满 足锚 泊强 度要求 , 材 料和 规格 应符 合 GB/T 18674 的规 定; 单根锚 绳的 长度 应保 证 锚 绳与锚 链的 总长 度 不 小于 水深 的 3 倍 。 6.2.3.3 锚碇 锚碇应 能提 供足 够的 水平 抗拉力 和垂 向抗 拔力 ,形式 和规 格 应 根据 目标 海区 的底质 类型 和荷 载分 析 结 果确定 ,常 用形 式有 铁锚 、重力 块和 锚桩 等 。 6.2.4 附属结 构物 平台上 附属 结构 物尺 寸的 设计应 满足 其功 能需 求, 材料和 规格 应 保 证具 有足 够的强 度。 6

    22、.3 强度分 析 6.3.1 浮架系 统及 附属 结构 物 浮架系 统及 附属 结构 物 强 度分析 应考 虑下 列内 容: 浮 架系 统 及 附属 结构 物 荷载 计算 应按 第 5 章确定 ; 应 按最 不利 的荷载 和 荷载 组 合确 定构 件的 设计 强度 ; 强 度分 析 应 包括 整体 结构强 度分 析、 局部 结构 强度分 析和 疲劳 分析 ,宜 采用有 限元 法 ; 除 强度 要求 外, 应避 免平台 发生 过大 的变 形和 振动, 确保 平台 正常 作业 以及人 员安 全。 DB21/T 3564 2022 9 6.3.2 网衣系统 网衣系 统结 构分 析 应 考虑 下列内

    23、容: 网衣 系统 荷 载计 算应 按第 5 章确定 ; 强 度分 析宜 采用 集中 质量法 、有 限元 法等 方法 ; 强 度分 析 应 考虑 网衣 的材料 特性 、编 制工 艺、 几何尺 寸以 及生 物污 损的 影响; 除 强度 要求 外, 应考 虑网衣 变形 ,确 保渔 业平 台 的 养 殖容 积 满 足生 产需 求 。 6.3.3 锚泊系 统 锚泊系 统结 构分 析 应 考虑 下列内 容: 锚 泊系 统 荷 载计 算应 按第 5 章确定 ; 强 度分 析宜 采用 动力 分析 , 包括 物理 模型 试验 和数值 模拟 方法 ; 强 度分 析 应 包括 锚绳 、锚链 、锚 碇等 结构 在水中

    24、 的强 度 ; 强 度分 析应 考虑 完整 工况和 破损 工况 ,即 锚泊 系统中 任一 锚绳 失效 后的 工况。 6.4 强度校 核 6.4.1 浮架系 统 及 附属 结构 物 6.4.1.1 屈服强度 结构屈曲 强度 分析 应 按式( 6 ) 确 定其 许用 应力 值 , 对于结 构构 件轴 向或 弯曲 应力, 安全 系数 宜 取1.25 ; 对于构 件剪 切应 力, 安全 系数 宜 取1.88 : = s/S (6 ) 式中: 构件 许 用应 力 ,单 位为兆帕 (MPa ); s 构件 屈服 强度 ,单 位为兆帕 (MPa ); S 构件 屈服 强度 安全 系数。 6.4.1.2 屈曲

    25、强度 对于平 台结 构 中 承压 、 承 剪构件 应 按式(7 ) 确 定其 许用临 界屈 曲应 力值 , 构 件屈曲 强度 安全 系数 宜取 1.25 : cr= cr/Sbu (7 ) 式中: DB21/T 3564 2022 10 cr 构件 许 用临 界屈 曲应力 ,单 位为 兆帕 (MPa); cr 构件 临界 屈曲 强度 ,单位 为兆帕 (MPa ) ; S bu 构件临界 屈 曲强 度 安全系 数。 6.4.1.3 疲劳强度 对于框架 结 构上 承受 交变 荷载的 区域 ,还 应校 核其 疲劳强 度 ; 海上 浮式 渔业 平台 设 计使 用年 限 宜 取为 20年。 6.4.2

    26、网衣系统 经荷载 计算 和验 证, 应对 网衣系 统结 构进 行强 度校核 ,包 括网 线、 纲绳 在浸 湿状态 下的 强度 分析 , 网 线的 分 析结 果应 符合GB/T 18673 或SC/T 5022 的要 求 ,纲绳 断裂 强力 应符 合GB/T 18674 的 要求 。 6.4.3 锚泊系 统 锚绳的 极限 承载 力 值 应按 式(8 )确定 , 以完 整工 况 作为设 计工 况时 ,安 全系 数 宜取2.47 ;以 破损 工况 作为设 计工 况时 ,安 全系 数 宜取1.73 : m= m/Sm (8 ) 式中: m 锚绳 极限 承载 力 , 单位为 兆帕 (MPa) ; m 锚

    27、绳 断裂 强 力, 单 位为兆帕 (MPa ); S m 锚绳 断裂 强力 安全 系数。 6.5 优化设 计 依据结 构强 度校核 结 果, 对不满 足 强 度要 求或 强度 冗余度 过高 的结构 构件 进 行重新 设计 。 7 布局与 锚泊 设计 7.1 布局原 则 应根据 海区 条件 、地 形地 貌 和功 能 需 求布 局 , 宜遵 循以下 原则 : 对 于风 浪较 大的 海域 ,宜采 用单 台布 局 的 形式 ; 对 于风 浪较 小的 海域 ,宜采 用多 台布 局的 形式 ; 对于 海底 地 形平 坦的 海域, 宜采 用 多 台布 局的 形式 ; 对 于海 底起 伏较 大的 海域, 宜采

    28、 用 单 台布 局的 形式 ; DB21/T 3564 2022 11 对于 具 有常 浪向 或常 流向资料 的 海域 ,宜 采用 顺浪或 顺流 的布局 形式 。 7.2 锚泊设 计 7.2.1 单台布 局锚泊 形式 单台渔 业平 台 尺 寸较 小时 宜采用 四点 锚泊 的形 式, 尺寸较 大时 宜采 用八 点锚泊 的形 式, 布局 形式 见 图 2。 当 锚泊 系统 不满 足强 度 要求时 ,应 适当 增加 锚绳 数量。 (a ) 单台 圆形 平台 四点 锚 泊示意 (b )单台矩形平台 四 点锚 泊示 意 (c ) 单台 圆形 平台 八点 锚 泊示意 (d )单台矩形平台 八 点锚 泊示

    29、意 图2 单台 渔业 平台 布局 形 式 7.2.2 多 台布 局锚泊 形式 两台 渔 业平 台 组 合布 局, 平台 尺 寸较 小时 宜采 用四 点锚泊 的形 式, 尺寸 较大 时宜采 用 十 二点 锚泊 的 形 式, 布 局形 式 见 图 3; 两台 以上 渔 业平 台 组 合布 局的 锚泊形 式可 参照 执行 ; 当 锚泊系 统不 满足 强度 要求 时 , 应适当 增加 锚绳 数量 ;在 满足系 泊力 的前 提下 ,相 邻两根 锚绳 可共 用一 个锚 碇 。 DB21/T 3564 2022 12 (a ) 两台 圆形 平台 四点 锚 泊示意 (b )两 台 矩形平台 四 点锚 泊示 意

    30、 (c ) 两台 圆形 平台 十二 点 锚泊示 意 (d) 两 台矩形 平台 十二 点锚 泊示 意 图3 两台 渔业 平台 布局 形式 7.2.3 多 台布 局连接 设计 多台组 合布 局的 渔业 平台 除满足 单个 平台 结构 设计 的要求 之外 ,还 应考 虑下 列内容 : 多 个渔 业平 台 宜 采用 顺浪或 顺流 的布局 形 式; 平 台之 间的 连接 形式 宜设置 为柔 性连 接 ; 确 定可 能出 现的 最危 险情况 下 平 台间 的拉 力, 设计连 接缆 绳或 锚链 ; 确 定可 能出 现的 最危 险情况 下 平 台间 的碰 撞力, 设计 护 舷等 防撞 设施 , 分析 碰撞区

    31、域的 局 部 强 度 ; 易 碰撞 区域 的结 构设 计应具 有一 定的 冗余 度, 保证 即 使结 构局 部碰 撞损 坏也不 会导 致主 体结 构 失 效或者 失稳 。 8 动力分 析和 模型 试验 8.1 水动力 指标 平台的 水动 力指 标应 包含 下列内 容: 运 动响 应 , 包括 纵荡 、 垂荡 、纵摇 , 必要 时还 应测量 横荡 、横 摇、 艏摇 ; 网 衣变 形 , 包括 运动 、变形 、体积 保 持率 ; DB21/T 3564 2022 13 系 泊力 ,包 括 锚 绳力 、锚链 力以 及锚 碇受 力; 多 台组 合布 局时 应考 虑 相邻 平台 间的 连接 力 , 包括

    32、拉 力和 压力 。 8.2 动力特 性 平台的 动力 特性 应包 含 下 列内容 : 动 力参 数 , 包括 模态 、 固有 周期 和阻 尼系 数 ; 加 速度 响应 ,包括 线 加速度 、角 加速 度 ; 水 弹性 响应 ,包括 稳 定性分 析、 变形 响应 ; 结 构强 度 , 包括 浮架 系统的 应力 、应 变 , 网线 张力, 锚绳 张力 。 8.3 分析方 法 8.3.1 集中质 量法 该方法 适用 于分析 渔 业平 台 的刚 性浮 架系 统 、 柔性 网衣系 统和 锚泊 系统 , 数 值模型 的建 立 应 包含 下 列 内容: 将 结构 离散 为一 系列 的 、由 无质 量的 弹簧

    33、 连接 的集中 质量 点 ; 通 过求 解各 集中 质量 点的运 动微 分方 程, 可以 获得各 个质 量点 的位 移, 最终 获 得结 构 的 运动 和 变 形; 集 中质 量点 的运 动微 分方程 根据 牛顿 第二 定律 构建, 利用 龙格 库塔 法求 解,可 通过 计算 机语 言 编 程实现 。 8.3.2 有限元 法 该方法 适用 于分析 渔 业平 台 的刚 性 、 半刚 性或 柔性 的 浮架 系统 以及 柔性 的网 衣系统 和锚 泊系 统, 数 值 模型的 建立 应包 含下 列内 容: 以 管单 元 为 基本 单元 , 建立 渔业 平台 结构 几何 模型 ; 采 用有 限元 方法 对

    34、结 构表面 网格 单元 所受 动水 压力进 行计 算, 从而 模拟 海面风 、波浪 、 海流 作用 下结构 所受 的应 力、 应变 与动力 响应 ; 有 限元 模型 的动 力学 方程可 采 用 Newton-Raphson 迭 代法 求解 ,以 计算 结 构的瞬 态动 力响 应。 8.3.3 边界元法 该方法 适用 于分析 渔 业平 台 的刚 性大 尺度 构件 ,数 值模型 的建 立应 包含 下列 内容: 建 立求 解波 浪作 用下 结构绕 射问 题的 边界 元模 型; DB21/T 3564 2022 14 采用 结 构边 界的 网格 离散 相 应的 边界 积分 方程 ; 描 述流 场的 速

    35、度 势函 数应满 足拉 普拉 斯方 程 ; 采 用边 界元 法 对 作用 在物体 湿表 面上 的整 个动 水压力 进行 积分 计算 。 8.4 试验设 计原 则 物理模 型试 验设 计应 同时 满足弗 劳德 相似 和 斯 特劳 哈尔 相 似 , 以 保证 模型 和原 型之间 正确 的相 似关 系 , 渔业平 台 的 模型 和 原 型的 相似条 件应 包含 下列 内容 : 几 何相 似,即 模 型和 原型虽 然大 小不 同, 但其 形状完 全相 似 ; 运 动相 似, 即 模 型和 原型在 流体 中运 动时 ,其 对应点 处在 任意 瞬间 的同 类物理 量如 流体 的速 度 、 加速度 等都 有相 同的 比例 ; 动 力相 似, 即 流 体作 用于模 型和 原型 上的 各种 力相互 成比 例 。


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