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深水网箱浮架结构强度及疲劳寿命研究

文献类型: 会议论文

第一作者: 刘海阳

作者: 刘海阳 1 ; 黄小华 1 ; 胡昱 1 ; 袁太平 1 ; 王绍敏 2 ;

作者机构: 1.中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部外海渔业开发重点实验室,广东省网箱工程技术研究中心,广州510300

2.中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部外海渔业开发重点实验

关键词: 外海养殖装备;深水网箱浮架;结构强度;力学性能;疲劳寿命;有限元模型

会议名称: 2019南方十六省(市、区)第三十五次水产学术年会

主办单位: 广东水产学会

页码: 00000104-00000114

摘要: 深水网箱作为外海养殖装备面临着强台风冲击的结构失效风险,尤其是高海况环境下因网箱系泊载荷过大造成浮架局部塑性变形而崩塌的现象时有发生,此外,网箱关键部件因长期承受海洋交变载荷作用而导致疲劳问题不容忽视.自主开发网箱浮架加工试样的方法并测定其性能参数,其中疲劳S-N曲线为S=-1.0221n(N)+22.201.分别采用力学试验、等效载荷有限元模拟、全场景有限元模拟对比验证,误差<5%.浮架应力集中关键节点主要为焊接点、系泊点及两侧工字架边缘区域,应同时考虑拉伸与弯曲受力方式对浮架的损伤作用,拉伸强度22.12MPa及弯曲强度30.58MPa作为弹塑性变形评估标准,塑性区扩展至表面且断裂伸长率超过340.18%时发生结构断裂.单点系泊及波浪均布载荷40kN时网箱浮架疲劳寿命<103周期,此时应力远大于疲劳极限3.38MPa.采用材料模型试验结合结构力学仿真分析网箱浮架载荷响应,为指导网箱的结构优化设计提供依据.

分类号: S969.3

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