海洋的诸如环境参数信息、生物信息及各类资源分布信息的实时性获取的要求随着海洋技术的发展而日益成熟,人类对海洋信息的获取已不止于静态剖面或一段典型时段的阶段,从静态转向实时,由浅海走向深海,从某一剖面转向全纵深剖面的全面而精确的数据获取是现代水下监测目标,自身的精密性探测电声仪器对操作要求亦日益严苛。水下潜标系统布放过程中,水下环境多变复杂,潜标系统各组件受载荷且相互耦合影响,在布放过程中会出现及其复杂的动力响应过程,有必要对潜标水下布放的定位准确性、系缆姿态动力响应及主标件的姿态稳定研究进行相应分析。
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海洋的诸如环境参数信息、生物信息及各类资源分布信息的实时性获取的要求随着海洋技术的发展而日益成熟,人类对海洋信息的获取已不止于静态剖面或一段典型时段的阶段,从静态转向实时,由浅海走向深海,从某一剖面转向全纵深剖面的全面而精确的数据获取是现代水下监测目标,自身的精密性探测电声仪器对操作要求亦日益严苛。水下潜标系统布放过程中,水下环境多变复杂,潜标系统各组件受载荷且相互耦合影响,在布放过程中会出现及其复杂的动力响应过程,有必要对潜标水下布放的定位准确性、系缆姿态动力响应及主标件的姿态稳定研究进行相应分析。
为初步探索整个潜标系统对不同海洋环境参数及自身系统结构参数的响应灵敏度情况,对其进行静力分析和运动方程解析,并采用现海工界主要的水动力模拟软件OracFlex,在对此动力分析软件的实时响应数值分析进行相关方面的有效性验证后,参考某临海域的水下布放项目的相关基础设计研究参数报告,和此海域的常见的波流参数建立起共四个工程阶段的数值模拟模型,同时,在参考相关数值解算和相关基础性报告的基础上,初步解释四阶段的动力响应结果;之后根据相关海域的实际海况的参数改变及自身系统工程的常见参数设定后进行实时动态分析,包括重力抓地锚的定位响应,拖曳和系泊线缆的张力响应、弯矩变化情况和主标件的三方向的姿态稳定性研究,得出各参数下的上述响应结果并进行相关横纵向对比;综合考虑上述目标响应结果对整个布放工程的作用因子,选取最优的环境和布放参数。
通过对比分析了布放深度、横流速率、拖曳速度及系泊缆刚度对整个布放工程的作用中响应敏感性结果后发现,主要的不稳定时段主要集中初始准备阶段及标件从锚件脱离、系泊缆伸直时间段;并初步发现:浅海域、大刚度等因素会产生极大的不稳定响应,布放工程中,锚件的三维运动位移结果、缆索的张力时域、沿全长的弯矩分布及潜标圆柱体的时频域转动响应结果对各因素的响应敏感程度不同,故文章根据其各自的响应规律,为实际海洋监测系统的布放过程提供几点措施建议。
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