全国数学建模A题论文海洋系泊系统的设计

随着我国经济崛起,陆地自然资源急剧减少,我国开发海洋资源迫在眉睫,
近年来我国系泊系统的设计
摘  要
碳化硅
在沿海地区建立了多个海洋工作站组成了完善的近浅海观测网。以便观测天气、海风、海水流速等的情况变化。近浅海观测网的传输节点由浮标系统、系泊系统和水声通讯系统组成,本文就在海洋观测中在不同风速、钢桶的倾斜角度的情况下研究钢桶、钢管的倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域日本空间的问题。
针对问题一,首先建立直角坐标系对系泊系统的浮标、钢管、钢桶、锚链等进展受力分析列出静力学方程,引入重力、浮力、拉力、力、摩擦力、支持力角度七个参数.松弛与紧绷、拖地与不拖地,锚链的不同状态要求了区别的受力分析,根据相应的锚链状态,我们结合悬链式方程分别建立模型。然后依靠浮标系泊系统静力计算算出各节钢管的倾斜角度、锚链形状罗辑课浮标的吃水深度和游动区域。
针对问题二,在第一问的分析中,已经建立了一套适用于一般情况的模型选择流程,考虑了
四种不同的锚链状态,我们将其应用于对问题二的求解,并得到了理想的求解结果。针对模型考虑之外的重物球质量调节,我们结合条件构造不等式,并利用线性规划求解了小球的重力围。超疏水
jinjide针对问题三 ,我们结合分段外推的数值求解方法,对非静海条件下的系泊系统求解控制方程,在考虑潮汐,不同风力和水深情况下钢桶、钢管的倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域。首先,根据第一二问的根底模型再考虑外加因素来确定所求各项的值。
关键词:悬链线理论、浮标系泊系统静力计算、动态平衡

一、问题重述
1.1问题背景
向海洋进军,利用开发海洋资源已经成为扩展人类生存资源,提高资源储藏的主要方式。随着人们对大海的研究越来越深刻,在近浅海海域人们需要实时观测天气、海风、海水流
速等的情况变化。这就需要人们建立大量的观测站,而这些观测站的传输节点是由浮标系统、系泊系统和水声通讯系统组成。其中,系泊系统那么是整个传输节点的关键。
1.2问题提出
在设计系泊系统时,要求锚链末端与锚的连接处的切线方向和海平面的夹角不超过16度,以保证锚不会被拖行。为了使水声通讯系统工作效果更好,钢桶的倾斜角度应小于5度。为了控制钢桶的倾斜角度,钢桶和电焊锚链处可悬挂重物球,可以通过改变重物球的质量来控制钢桶的倾斜角。计算下面三个问题:
  一、传输节点选用二型电焊锚链22.05m、重物球质量为1200kg。现将该传输节点布放在水深18米、海床平坦、海水密度为1.025×103kg/m3的海域。海水静止,分别计算海面风速为12m/s国发2012 2号文件24m/s时钢桶和各界钢管的倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域。
  二、在问题1的假设下,计算海面风速为36m/s时钢桶和各节钢管的倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域。请调节重物球的质量,使得钢桶的倾斜角度不超过5度,锚链在锚点和海床夹角不超过16度。
  三、受潮汐因素的影响,布放海域水深在16m~20m之间。布放海域的实测水深介于16m~20m之间。布放点的海水速度最大可到达1.5m/s、风速最大可到达36m/s。请给出考虑风力、水流力和水深情况下的系泊系统设计,分析不同情况下钢桶、钢管的倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域。
二、模型假设
1、假设锚链末端和海平面的夹角α≤16°。
2、同时认为钢桶的倾斜角度β≤5°。
3、浮标一直处于竖直状态,并且认为浮标质地均匀,中心明确。
4、设系泊系统中所有物体都在一个平面。
5、设钢管两头是封闭的。
6、设风的方向平行于海平面,且其方向与速度均保持不变。

本文发布于:2024-09-21 05:31:21,感谢您对本站的认可!

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