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海洋浮标结构原理与设计

2019-06-24 23:06:15浏览:3 评论:0 来源:中塑之家   
核心摘要:概述海洋浮标是以铺定在海上的观测浮标为主体组成的,依靠其自身的浮力,能够长期的在海洋浮标的种类很多,按照结构形式的不同,分为圆盘型、船型、球形、柱形等几种。其海上进行测量工作。海洋浮标种类很多,按照结构形式的不同,分为盘型、船型、球型是目前常见的浮标。传统的浮标采用钢板焊接而成,体积大,不便于布放和回收;

概述

海洋浮标是以铺定在海上的观测浮标为主体组成的,依靠其自身的浮力,能够长期的在海洋浮标的种类很多,按照结构形式的不同,分为圆盘型、船型、球形、柱形等几种。其海上进行测量工作。

海洋浮标种类很多,按照结构形式的不同,分为盘型、船型、球型是目前常见的浮标。传统的浮标采用钢板焊接而成,体积大,不便于布放和回收;目前新型浮标采用钢、铝、泡沫塑料或玻璃钢等混合结构型式,使其重量轻、可拆装,便于布放回收。

浮标体的设计一般包括性能计算、结构设计、风洞试验和水池试验。

浮标体的性能计算

关于浮标体的性能计算主要是参照船舶静力学原理及波浪理论,同时建立浮标运动的数学模型,预报浮标在极限条件下的工作情况,该数学模型将通过模型试验得到修正或验证。不同于船舶原理,浮标的设计原理包括浮标体的浮性、稳性、抗沉性、阻力、风载和波浪力等问题。浮标原理通常又可以分为静力学和动力学两部分。前者以流体静力学为基础研究浮标在不同条件下的浮性、稳性及抗沉性等问题。后者以流体动力学为基础,研究浮标的风载、阻力、波浪力等问题

浮标静水力特性计算

浮标的静水力特性计算包括浮标体的浮性和稳性计算,其中稳性计算包括小倾角稳性(或初稳性)和大倾角稳性两种。

浮标浮性计算

浮性是浮标体的基本性能之一。浮标在装完电池和仪器后,漂浮于水面一定的位置时是一个平衡状态的浮体。这时,作用在浮标上的力,有浮标体本身的重力以及静水压力所形成的浮力。作用在浮标上的重力是由浮标体本身各部件的重量所组成的,如标体构件、电池、太阳能板、各种传感器等。当浮标漂浮于水面一定位置时,标体浸水表面的每一点都受到水的静

压力,这些静压力都是垂直于标题表面的,其大小与浸水深度成正比。

根据阿基米德原理,物体在水中所受到的浮力等于该物体所排开的水的重量。因此,浮标体所受到的浮力就等于标体所排开的水的重量(通常称为排水量),

式中,△为浮标体的排水量,1×103kg/m3;V为浮标体的排水体积,m3;o为水的质量密水质量密度a=1×10kg/m3,海水质量密度a=1.025×103kg/m3;V为浮力,1x103kg由于浮标和船舶的相似性,所以浮标的浮心和重心计算一般参照船舶静力学中船舶的浮心和重心计算表格来计算。浮标在水面的漂浮能力是由浮标体的储备浮力来保证的,为了保证浮标能够安全的在水面工作,在设计浮标时,应该考虑到浮标的储备浮力,即浮标在一个或几个舱室进水后,还能够漂浮于水面上。储备浮力对稳性、抗沉性和淹湿性(在风浪中浮标甲板淹湿与飞溅的程度)等有很大的影响。因此储备浮力是确保浮标能正常工作的一个重要指标。

(责任编辑:小编)
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