【论文精选】深水养殖网箱浮架变形分析结构改进

原标题:【论文精选】深水养殖网箱浮架变形分析结构改进

《农业工程学报》2018年第34卷第15期刊载了中国水产科学研究院南海水产研究所黄小华、刘海阳、胡昱、陶启友、王绍敏和袁太平的论文——“深水养殖网箱浮架变形模拟及结构改进设计”。该研究由国家自然科学基金项目(项目号:31772897)等资助。

深水网箱通常设置于较深海域,自然环境优良、养殖水产品品质好、产量高、效益大,一个周长80 m的深水网箱,产鱼量超30 t,产值约100万元,已成为我国大力拓展海洋养殖空间的重要设施。但由于深水海域浪高流急,海况复杂,在获取高养殖收益的同时,也给深水网箱结构安全带来了严峻挑战。

浮架是深水网箱的重要组成部分,在网箱抗风浪性能中起着至关重要的作用。我国绝大多数深水网箱类型为高密度聚乙烯(HDPE)网箱,风浪条件下其浮架变形问题不容忽视。为降低恶劣海况下浮架破坏风险,该文提出了一种能够有效增强网箱浮架结构安全的技术措施。

该文针对我国常用规格周长80 m的HDPE圆形网箱,设定27种波浪流工况,通过数学建模方法,模拟分析了不同条件下浮架的受力变形,评估了网箱系统中浮架的极限承载力。

研究表明,在波高7 m、周期9 s、流速1.5 m/s条件下浮架变形最大,最大应变值为2.47%,最大应力值为23.47 MPa。浮架变形接近弹性变形的临界值,浮架面临屈服破坏的风险很大。

为降低高海况下浮架局部屈服破坏风险,该文设计了一种套管,其长度500 mm,截面直径355 mm,壁厚15 mm,并将其加设在锚绳与浮架连接处。

研究结果表明,在浮架锚绳系泊处增设套管可以有效减小浮架变形,相比无套管情况,浮架最大应变值减小幅度达43%,大大增强了恶劣海况下网箱系统抵御自然风险的能力。返回搜狐,查看更多

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