基于非线性有限元方法的单点系泊系统的优化设计研究

摘要

本文基于静力学原理,对系泊系统中的六个大部件进行了局部与整体的受力分析。列出了一系列物理学方程。并最终推导出了系泊系统的非线性微分方程模型。方程采用迭代法进行求解。根据锚链的结构,采用有限元方法中对应的结构方法。运用了非线性有限元方法进行计算,得出系泊系统的锚链方程。计算出锚链系统无抬升角限制的边界条件。对锚链进行了受力分析。使锚不会被轻易拖移,并且使钢桶尽量保持竖直的条件。找到了在风力、水流力的影响下,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,以确保使系统稳定的条件。