系泊系統的優化設計

譚 兵， 黃輝紅， 陳桂糖

(西南石油大學理學院， 四川成都 610500)

系泊系統的優化設計

譚 兵， 黃輝紅， 陳桂糖

(西南石油大學理學院， 四川成都 610500)

系泊系統是近淺海觀測網的重要組成部分，如何設計最優的系泊系統從而促進信號的傳播具有重要的意義．本文圍繞著系泊系統的設計問題展開討論，通過三力匯交平衡理論和力矩平衡方程確定系泊系統中各個參數之間的聯系，利用懸鏈線方程解得錨鏈的受力、形狀，解決了在確定錨鏈的型號、長度和重物球的質量的情況下，使得浮標的吃水深度和游動區域及鋼桶的傾斜角度盡可能小的問題，給出了最優系泊系統設計的方案．

系泊系統；三力匯交平衡；懸鏈線方程；多目標規劃

0 引言

近淺海觀測網的傳輸節點由浮標系統、 系泊系統和水生通訊系統組成. 系泊系統具有成本低、 結構簡單、 方向性好等顯著優點， 因此在海洋工程中獲得了廣泛的應用[1]. 目前系泊系統在海上油田開發、 船舶防風以及援救打撈作業場布置中都有十分廣泛的應用. 本文基于2016年全國大學生數學建模競賽A題， 對系泊系統的設計問題進行了分析研究.

系泊系統的設計問題就是確定錨鏈的型號、 長度和重物球的質量， 使得浮標的吃水深度和游動區域及鋼桶的傾斜角度盡可能小，本文需解決如下三個問題.

問題1 某型傳輸節點選用Ⅱ型電焊錨鏈22.05m， 選用的重物球的質量為1200kg. 現將該型傳輸節點布放在水深18 m、 海床平坦、 海水密……