框架型人工鱼礁布放过程的动力学分析

摘要

为解决不当的人工鱼礁布放操作导致的鱼礁碰撞破坏、布置点偏离目标地点过大等问题,对静水环境下框架型人工鱼礁布放的动力学过程进行了研究.基于人工鱼礁下落过程的水动力学模型、鱼礁与海底接触碰撞模型,对现有碰撞力公式进行合理修正,建立了人工鱼礁布放过程的整体动力学方程;采用数值方法对动力学方程进行求解,得到鱼礁下落速度以及不同海底底质条件下的着底冲击力.分析表明,海底底质越硬,着底冲击力越大.采用多体动力学软件ADAMS对鱼礁在不同初始姿态下的布放过程进行模拟,采用有限元软件ANSYS Workbench对鱼礁结构进行强度分析.结果表明,鱼礁初始姿态倾斜角度越大,下落达到的稳定速度越小;棱着底的最大冲击力比面着底的要小,但产生的应力更大;最大应力发生在着底棱的中部.本研究可为合理规划人工鱼礁的布放和人工鱼礁的设计提供参考.