柔性网衣结构的精细化流固耦合三维数值模拟方法

    公开(公告)号:CN105868466B

    公开(公告)日:2019-03-05

    申请号:CN201610183623.6

    申请日:2016-03-28

    Abstract: 本发明公开了一种柔性网衣结构的精细化流固耦合三维数值模拟方法,具有如下步骤:建立网衣的结构模型和网衣周围流场的三维数值模型;—求解流场三维数值模型的流体控制方程,计算得到网衣周围的动水压力P和速度U;动水压力P沿网线表面的进行积分运算,得到作用在网衣的水动力荷载Q3;将所述的水动力荷载Q3施加到所述的结构模型,求解结构模型,得到网衣的变形。本发明考虑结构的几何非线性情况及节点对刚度的影响情况,保证了网结构变形的连续性。同时采用SST k‑ω湍流方程,可考虑低雷诺数情况,在流固交接面处可进行受力传递,做到模型完全精细化耦合,减少了中间变量的设定,保证了模型的整体性及连续性。

    基于大长细比悬跨海底管线拖曳力系数获取方法

    公开(公告)号:CN111553081B

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202010358197.1

    申请日:2020-04-29

    Abstract: 本发明公开了一种基于大长细比悬跨海底管线拖曳力系数获取方法,包括:采集海底管线长度L以及雷诺数Re,计算海底管线在特定工况下的近壁面流速u;确定海底管线的物理模型和计算域:根据海底管线的实际尺寸、海底管线与海底面的间隙距离G绘制其物理模型并确定计算域;计算海底管线所受的局部压力系数CP和局部壁面摩擦系数Cf;根据海底管线悬跨段的物理模型和计算域计算海底管线悬跨影响系数βCf;根据获取的管长L、雷诺数Re、间隙距离G以及影响系数β采用矢量积分多因素综合评估工程化方法计算大悬跨海底管线的拖曳力系数CD。

    一种大悬跨海底管线摩阻稳定升力系数计算方法

    公开(公告)号:CN111553082B

    公开(公告)日:2023-12-08

    申请号:CN202010358199.0

    申请日:2020-04-29

    Abstract: 本发明公开了一种大悬跨海底管线摩阻稳定升力系数计算方法,包括采集海底管线长度L以及雷诺数Re,计算海底管线在特定工况下的近壁面流速u;确定海底管线的物理模型和计算域:根据海底管线的实际尺寸、海底管线与海底面的间隙距离G绘制其物理模型并确定计算域;计算海底管线所受的局部压力系数CP和局部壁面摩擦系数Cf;根据海底管线悬跨段的物理模型和计算域计算海底管线悬跨影响系数β;根据获取的管长L、雷诺数Re、间隙距离G以及影响系数β采用矢量积分多因素综合评估工程化方法计算大悬跨海底管线的在位稳定性拖曳力系数CL。

    一种用于深海养殖的浮式防波提和风能集成系统

    公开(公告)号:CN108252263A

    公开(公告)日:2018-07-06

    申请号:CN201810211963.4

    申请日:2018-03-06

    Abstract: 本发明属于海洋可再生能源和海洋水产养殖工程技术领域,尤其涉及到一种用于深海养殖的浮式防波提和风能集成系统,包括风力发电系统、浮式防波堤系统和深海养殖系统。本发明创新之处在于通过将风力发电机、浮式防波堤系统与深海养殖系统相结合,充分利用浮式防波堤,减小浮式网箱所承受的波浪载荷。此外,浮式防波堤为浮式风机提供支撑平台,有效的降低风机的成本。同时,利用风机产生的电能,达到深海养殖系统用电自给自足。与单一的深海养殖系统相对比,单位海域的利用率得到了有效的提高,同时还降低了浮式风机的成本,经济性优势得到了极大的体现,实现了养殖网箱的用电的自给自足,装置结构十分简单,实用价值比较高。

    柔性网衣结构的精细化流固耦合三维数值模拟方法

    公开(公告)号:CN105868466A

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201610183623.6

    申请日:2016-03-28

    CPC classification number: G06F17/5036 G06T17/00

    Abstract: 本发明公开了一种柔性网衣结构的精细化流固耦合三维数值模拟方法,具有如下步骤:建立网衣的结构模型和网衣周围流场的三维数值模型;—求解流场三维数值模型的流体控制方程,计算得到网衣周围的动水压力P和速度U;动水压力P沿网线表面的进行积分运算,得到作用在网衣的水动力荷载Q3;将所述的水动力荷载Q3施加到所述的结构模型,求解结构模型,得到网衣的变形。本发明考虑结构的几何非线性情况及节点对刚度的影响情况,保证了网结构变形的连续性。同时采用SST k?ω湍流方程,可考虑低雷诺数情况,在流固交接面处可进行受力传递,做到模型完全精细化耦合,减少了中间变量的设定,保证了模型的整体性及连续性。

    一种深海养殖网箱群组水动力响应数值模拟方法

    公开(公告)号:CN102368279A

    公开(公告)日:2012-03-07

    申请号:CN201110317696.7

    申请日:2011-10-18

    Abstract: 本发明公开了一种深海养殖网箱群组水动力分析的数值模拟方法,包括以下步骤:建立浮架模型;建立网衣模型;建立锚绳模型;建立浮球模型;联立运动微分方程求解。本发明采用集中质量法以及刚体运动学原理模拟深水网箱群组结构在波浪作用下的水动力响应,采用本方法可以获得深水网箱群组结构的锚绳张力和浮架运动;根据我们的物理实验验证发现数值模拟得到的浮架运动以及锚绳张力与实际吻合。本发明能够分析多网箱组成的网箱群组的水动力响应,能够对组合式网箱锚绳系统进行优化。

    一种深海网箱高密度养殖鱼群的数值模拟方法

    公开(公告)号:CN111737897B

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202010555709.3

    申请日:2020-06-17

    Abstract: 本发明公开了一种深海网箱高密度养殖鱼群的数值模拟方法,该方法采用刚体鱼模型对养殖鱼群进行模拟,刚体鱼包括鱼身和鱼尾部分,在鱼身和鱼尾分别施加拖曳力和升力,模拟高密度鱼群对网箱周围流场和变形的影响。采用k‑ωSST湍流模型模拟网箱及高密度养殖鱼群周围的流场,采用非线性结构有限元模型计算网箱的结构变形,最终实现了高密度养殖鱼群对网箱周围流场和变形影响的数值模拟。采用本方法可以计算得到不同的养殖鱼群分布方式、养殖密度、游动速度和加速度条件下网箱周围流场和结构变形。该模型解决了深海网箱内部高密度养殖鱼群的数值模拟的问题,可以很好地用于实际网箱的动力响应分析,为深海网箱的结构设计提供支撑。

    一种基于深度学习的深海养殖平台动力响应分析方法

    公开(公告)号:CN113283138A

    公开(公告)日:2021-08-20

    申请号:CN202110570295.6

    申请日:2021-05-25

    Abstract: 一种基于深度学习的深海养殖平台动力响应分析方法,采用有限元的方法模拟深海养殖平台在海洋环境下的受力、运动和变形,同时利用BP神经网络,将波浪、海流等环境荷载作为输入,缆绳张力、结构危险点坐标以及平台运动作为输出;采用本方法可以获得任意工况下深海养殖平台的各项指标特征值以及判定;根据数值模拟与BP神经网络预报结果相对比后发现预报结果与数模结果较贴合,数值模拟的计算时间在2个小时以内;本发明可做到预报结果较为精确,同时也提高了预报监测的速度,且做成软件可随时下载监测;很好的解决了目前深海养殖平台预报监测不连续、不够准确、时间花费过长等问题,同时软件设置交互以及可视化功能,便于直观的进行分析监测。

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