隋留洋，黃小華，劉海陽，胡 昱，袁太平，王紹敏，陶啟友

（1. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部外海漁業(yè)開發(fā)重點實驗室，廣東 廣州 510300；2. 大連理工大學(xué)海岸和近海工程國家重點實驗室，遼寧 大連 116024）

近年來，由于海洋漁業(yè)資源的減少以及人們對海產(chǎn)品需求的增加，海洋養(yǎng)殖業(yè)正快速發(fā)展。網(wǎng)箱養(yǎng)殖作為一種主要的養(yǎng)殖方式，在我國海水魚類養(yǎng)殖中占有重要地位，2019年我國海水魚類養(yǎng)殖產(chǎn)量為 160.6×104t，其中網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)量占比 47.1%[1]。為了深入研究高海況下海洋荷載對網(wǎng)箱性能的影響，學(xué)者們基于數(shù)值模擬、物理模型試驗和現(xiàn)場實測對網(wǎng)箱系統(tǒng)的水動力特性進(jìn)行了大量分析，以往的研究涵蓋了網(wǎng)箱的所有構(gòu)件，包括浮架、網(wǎng)衣和系泊系統(tǒng)。Lee等[2]通過數(shù)值模型為浮架結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了有價值的信息。Huang和Pan[3]基于長周期環(huán)境載荷評估了單點系泊系統(tǒng)的錨繩失效風(fēng)險，給出了使用期內(nèi)的失效概率。Shainee等[4]研究了一種自潛式單點系泊網(wǎng)箱系統(tǒng)在波流下的淹沒特性。Fredriksson等[5]利用數(shù)值模型和現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，研究了大型漁場在無波情況下的系泊系統(tǒng)張力。Zhao等[6-7]基于集中質(zhì)量法和剛體運動學(xué)原理對箱型網(wǎng)箱和圓柱形網(wǎng)箱在波浪和水流中的動力行為進(jìn)行了分析。Decew等[8]提出了一種聲學(xué)方法，用于監(jiān)測在水流中部署的小型網(wǎng)箱的運動和變形。

然而，上述大部分研究工作是基于浮架為剛體的假設(shè)，且水動力實驗中網(wǎng)箱基本表現(xiàn)為剛體結(jié)構(gòu)[9-13]。在實際深遠(yuǎn)海海域，規(guī)格大的網(wǎng)箱在強浪流下會發(fā)生較大程度變形，深入了解浮架變形對網(wǎng)箱系統(tǒng)的可靠性設(shè)計至關(guān)重要。崔勇等[14]基于有限元方法，對一種雙層網(wǎng)底鲆鰈網(wǎng)箱位移與傾角進(jìn)行了數(shù)值求解。Su等[15]開發(fā)了一種結(jié)合數(shù)值模型和定位傳感器數(shù)據(jù)的綜合方法來實時監(jiān)測網(wǎng)箱變形。劉海陽等[16]采用數(shù)值模型分析了網(wǎng)箱部件在長期交變波浪荷載作用下導(dǎo)致的疲勞破壞問題。Chen等[17]利用三維成像系統(tǒng)提出了一種估計網(wǎng)箱變形的方法。Tang等[18]利用魚群行為模型研究了魚群對網(wǎng)箱流場和變形的影響。Dong等[19]將浮架簡化為圓環(huán)，基于曲梁理論分析了重力式網(wǎng)箱浮架系統(tǒng)的平面內(nèi)外變形。Fredriksson等[20]使用有限元建模方法預(yù)測了網(wǎng)箱浮架結(jié)構(gòu)的臨界載荷。Li等[21]研究了半潛式網(wǎng)箱系統(tǒng)在波浪和水流中的動力響應(yīng)。Huang等[22]采用數(shù)值模型分析了均勻波流對多點系泊網(wǎng)箱系統(tǒng)的系泊索張力和網(wǎng)衣變形的影響。Kristiansen和Faltinsen[23-24]提出了一種網(wǎng)衣黏性水動力荷載模型，研究了在水流和波浪作用下網(wǎng)箱的系泊荷載。

在海洋網(wǎng)箱養(yǎng)殖中，系泊方式主要包括單點系泊和多點系泊兩種。多點系泊易于管理，但系泊成本較高[25]；而單點系泊具有環(huán)境友好性，且系泊成本較低，但錨繩發(fā)生周期性疲勞破壞的機率相對更大[26]。王紹敏等[27]借鑒單點系泊系統(tǒng)，設(shè)計出一種可應(yīng)用于往復(fù)流情況下的新型單錨腿系泊系統(tǒng)，并通過計算和實測證明了其有效性。梁家銘等[28]設(shè)計了一種新型網(wǎng)箱浮架系統(tǒng)，與傳統(tǒng)浮架進(jìn)行了對比，并對4種常見的多點系泊系統(tǒng)進(jìn)行了比較分析。我國南海海域已有部分養(yǎng)殖企業(yè)嘗試應(yīng)用單點系泊網(wǎng)箱，錨泊型式參照傳統(tǒng)經(jīng)驗設(shè)計，缺乏科學(xué)依據(jù)。了解不同系泊方式深水網(wǎng)箱的受力變形特性，是解決網(wǎng)箱安全性能的前提。但國內(nèi)外對于單多點系泊方式的水動力特性對比等研究相對較少。本研究針對一種實際應(yīng)用的單點系泊高密度聚乙烯深水網(wǎng)箱，建立有限元數(shù)值計算模型，對原型網(wǎng)箱(圖1) 在波浪流作用下的浮架變形和錨繩受力進(jìn)行了模擬研究，分析探討了不同情況下系泊方式對網(wǎng)箱受力變形的影響，旨在為網(wǎng)箱浮架和系泊系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

圖1 三角形深水養(yǎng)殖網(wǎng)箱Figure 1 Scene of a triangular deep-water aquaculture cage

1 數(shù)值模型

1.1 有限元模型

網(wǎng)箱系統(tǒng)主要由浮架、網(wǎng)衣和錨繩等主要部件組成，采用有限元方法將網(wǎng)箱系統(tǒng)離散為一系列線單元和集中質(zhì)量點。集中質(zhì)量點根據(jù)各部件實際情況分為三自由度質(zhì)點 (圖2) 和六自由度質(zhì)點 (圖3)兩種，均設(shè)于線單元兩端。網(wǎng)箱的浮架系統(tǒng)離散為線單元和六自由度質(zhì)點，其中六自由度質(zhì)點起傳遞彎矩的作用。網(wǎng)衣和錨繩部件則采用線單元和三自由度質(zhì)點模擬，考慮彎曲剛度很小，可設(shè)置為零。線單元所受的力和力矩包括浮力、波浪力、重力、剪力、張力和彎矩等，均集中分配到線單元兩端的質(zhì)點上，根據(jù)牛頓第二定律，建立如下質(zhì)點運動方程：

圖2 三自由度質(zhì)點Figure 2 3-D buoy

圖3 六自由度質(zhì)點Figure 3 6-D buoy

式中M(p,a) 是慣性荷載，C(p,v) 是阻尼荷載，K(p) 為剛性荷載，F(xiàn)(p,v,t) 為外力荷載 (kN)；p為位置 (m)；v為速度 (m·s?1)；a為加速度 (m·s?2)。

1.2 線單元模型理論

在波浪和水流共同作用下，網(wǎng)箱會產(chǎn)生運動和變形，因此高密度聚乙烯管制成的浮架所受的結(jié)構(gòu)荷載包括因運動所產(chǎn)生的拉力、彎矩和剪力。根據(jù)網(wǎng)箱各部件實際情況，對于浮架的每個線單元，忽略扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，對于網(wǎng)衣及錨繩等柔性部件，設(shè)定為只包含張力，抗彎剛度設(shè)為零。網(wǎng)箱系統(tǒng)不同部件的有效張力均可以表示為：

式中Te表示有效張力 (kN)；Tw表示管壁張力(kN)；Pi和P0分別為線單元內(nèi)外部壓力 (MPa)；Ai和A0分別為線單元內(nèi)外橫截面積 (m2)。式(3)右邊第一項代表軸向剛度的作用，第二項是內(nèi)外部壓力的作用 (通過泊松比效應(yīng))，第三項代表軸向阻尼的作用。EA是軸向剛度 (kN)；ε為軸向應(yīng)變，L為線單元的瞬時長度 (m)；λ為線單元的膨脹系數(shù)；L0為線單元初始長度 (m)；μ為泊松比，對于高密度聚乙烯材料取值0.42； dL/dt是線單元長度增長率，C為阻尼系數(shù)，計算方式如下：

式中λa為目標(biāo)軸向阻尼占比，取值0.4，選取這個值可以在不影響精度的情況下提供快速的模擬運行時間。Ccrit為線單元的臨界阻尼值，M表示線單元質(zhì)量 (kg)。

對于網(wǎng)箱浮架結(jié)構(gòu)所受的彎矩[29-30]表示為：

式中 EI為抗彎剛度 (kN·m2)；λb為目標(biāo)彎曲阻尼；m為線單元質(zhì)量 (kg)。

在求得各線單元端部的彎矩后，可以進(jìn)一步計算線單元的剪力，各個線單元被看作是一個筆直的剛性桿，假設(shè)兩端彎矩分別為M1、M2。由于剛性線單元的彎矩是沿著線單元線性變化的，故剪力為常數(shù)，即彎矩沿著線單元的變化率[29-30]。

1.3 三自由度質(zhì)點模型理論

三自由度質(zhì)點僅具有升沉、縱移、縱搖3個自由度，由于不能發(fā)生旋轉(zhuǎn)，主要用于模擬網(wǎng)衣連接點以及網(wǎng)衣底部沉子，可以模擬所受到的重力、浮力、阻力、附加質(zhì)量的作用。

西陵峽畔的三斗坪古鎮(zhèn)，一派熱鬧忙碌的景象。碼頭上人來人往，熙熙攘攘，江中汽笛聲聲，馬達(dá)轟鳴，運送物質(zhì)和人員的船只，來往如梭。戰(zhàn)爭的陰云籠罩在峽江之上，給這個春天帶來了陣陣寒意。

1.4 六自由度質(zhì)點模型理論

六自由度質(zhì)點具有3個方向的平動自由度和3個方向的旋轉(zhuǎn)自由度，六自由度質(zhì)點又分為集中質(zhì)量點 (Lump buoy) 和圓柱式浮標(biāo) (Spar buoy)，集中質(zhì)量點用于模擬浮架連接點。圓柱形浮標(biāo)可以更好地模擬與水面的交互作用，用于模擬浮筒，通過計算瞬時位置和方向，可以確定傳遞力矩。2種六自由度質(zhì)點的水動力荷載均使用莫里森方程計算：

對于集中質(zhì)量點，忽略水動力力矩，對于圓柱形浮標(biāo)，受到的力矩為：

Pw為浮標(biāo)的淹沒比例，UDM表示的是平行或垂直于圓柱軸的單位阻尼力矩，流體假設(shè)無旋，為浮標(biāo)的相對角速度。

2 模型驗證

為了驗證網(wǎng)箱數(shù)值模型的有效性及準(zhǔn)確性，制作網(wǎng)箱整體模型比尺為1∶15的大比例尺模型，在中國水產(chǎn)科學(xué)研究院如東試驗基地的波浪流水池中進(jìn)行網(wǎng)箱水動力試驗。水池長50 m、寬26 m、深1.2 m，配備了伺服電機驅(qū)動式造波機和造流系統(tǒng)，可產(chǎn)生試驗要求的規(guī)則波、不規(guī)則波和穩(wěn)態(tài)流，網(wǎng)箱模型參數(shù)見表1，網(wǎng)箱模型試驗布置見圖4。網(wǎng)箱浮架整體呈三角形狀，內(nèi)呈正六邊形，網(wǎng)衣懸掛在正六邊形的浮管上，其中對于錨繩長度和直徑選取大比尺1∶15，使用與原材料相一致的聚乙烯繩。對于浮筒的幾何比尺同樣選取1∶15，根據(jù)Froude數(shù)相似律可以進(jìn)一步推算出浮筒的浮力比尺為1∶153，沉子重量同理。網(wǎng)衣的相似條件一般應(yīng)遵循相似準(zhǔn)則，但當(dāng)模型比尺較大 (如λ=1∶15)時，不僅使網(wǎng)衣模型難以實現(xiàn)，而且會對網(wǎng)衣周圍流體的流態(tài)發(fā)生較大改變，故參考Fredriksson等[20]，在滿足網(wǎng)衣主要水動力因素相似的條件下，對于網(wǎng)目大小和網(wǎng)線直徑采用變比尺=1，對整體網(wǎng)衣三維空間尺寸則采用大比尺λ=1∶15。試驗網(wǎng)衣材質(zhì)與原型相同，均為PE。

圖4 單點系泊網(wǎng)箱模型試驗布置圖Figure 4 Physical model configuration of SPM net cage

表1 網(wǎng)箱主要參數(shù)Table 1 Parameters of net cage

網(wǎng)箱系泊錨繩張力測量采用LA1型水下拉力傳感器，該測力計設(shè)置于錨繩與網(wǎng)箱浮架的連接點A處位置，測力計量程為50 N，測試相對誤差小于1%。采用非接觸式運動姿態(tài)測量系統(tǒng) (Untouched 6-D measurement system) 測量浮架中心點位置的運動響應(yīng)情況。波浪測量采用LYL-Ⅲ型浪高儀，試驗前后均對儀器標(biāo)定校準(zhǔn)，流速測量采用聲學(xué)多普勒點式流速儀，測試相對誤差小于0.5%。

試驗波浪為規(guī)則波，波高設(shè)為16、20、24 cm，周期設(shè)為 1.64、2.01 s；流速設(shè)為 10.3、12.9 cm·s?1。波浪和水流均沿x正方向傳播。對于物理模型試驗，試驗過程中，一個工況結(jié)束后待水體靜止之后再做下一個工況，各工況分別進(jìn)行3次試驗測量。圖5為3種純波條件下網(wǎng)箱最大錨繩張力、最大浮架升沉和最大浮架縱搖的計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)的對比情況，波浪周期為1.64 s。可以看出，3種不同波況條件下，網(wǎng)箱動力響應(yīng)計算結(jié)果與模型試驗結(jié)果較接近，相對誤差均在10%以內(nèi)。圖6為4種波流組合條件下網(wǎng)箱錨繩力的時間歷程曲線圖。比較得知，最大錨繩張力的計算結(jié)果與試驗結(jié)果相差較小，但兩者曲線形狀稍有不同，單個波浪周期內(nèi)試驗結(jié)果的曲線形狀相比模擬結(jié)果的曲線稍尖些，這可能是由試驗過程中錨繩力存在一定的脈沖效應(yīng)造成的，使得錨繩力試驗值在更短時間內(nèi)達(dá)到峰值，但總體上兩者曲線吻合較好，說明本研究建立的單點系泊網(wǎng)箱有限元模型可以模擬純波、波流組合條件下的網(wǎng)箱動力響應(yīng)情況。

圖5 純波條件下網(wǎng)箱動力響應(yīng)計算結(jié)果與試驗值比較Figure 5 Comparison of dynamic responses between calculated and measured results of net cage under pure waves

圖6 波流條件下網(wǎng)箱錨繩力比較Figure 6 Comparison of mooring force for net cage under waves and current

3 結(jié)果與分析

由于比尺縮放造成浮管剛度無法滿足相似，采用物理模型試驗測試波流條件下網(wǎng)箱浮架的變形難以實現(xiàn)，試驗過程中的網(wǎng)箱浮架基本為剛體[31]。因此，通過數(shù)值模擬方法研究網(wǎng)箱浮架的動力變形是切實可行的手段。深海區(qū)經(jīng)常會有臺風(fēng)等惡劣天氣，這種情況下波浪和洋流會同時出現(xiàn)；系泊系統(tǒng)將限制網(wǎng)箱的移動，以保證施工和養(yǎng)魚的安全。在波浪和水流的共同作用下，錨纜的張力會在一定程度上反映網(wǎng)箱整體結(jié)構(gòu)的受力。一旦系泊系統(tǒng)發(fā)生故障，不僅會造成魚體逃逸和死亡，還會對網(wǎng)箱管理過程造成嚴(yán)重阻礙，給養(yǎng)殖人員帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此對系泊系統(tǒng)的安全性進(jìn)行研究十分必要。基于本研究建立的有限元數(shù)值模型，在實際海況條件下，對原型尺寸的深水養(yǎng)殖網(wǎng)箱在不同系泊方式下進(jìn)行水動力模擬分析，圖7為單點系泊和多點系泊的布置方式，波流均沿x軸正向，對于多點系泊，3根錨繩呈120°角度分布。網(wǎng)箱各部件原型參數(shù)見表1。2種系泊方式的錨繩都是由浮筒按2∶1分為兩段。設(shè)定的原型波浪流海況條件：波高為4、5、6 m，周期9 s，波浪為規(guī)則波；流速取 0.5、1.0、1.5 m·s?1；水深統(tǒng)一設(shè)為 20 m。

圖7 不同系泊方式的網(wǎng)箱布置圖上部水平線為海平面，下部水平線為海底Figure 7 Layout of cage with different mooring systemsThe upper level is sea level and the lower level is the seabed.

3.1 網(wǎng)箱系泊力比較

錨泊系統(tǒng)是網(wǎng)箱的重要組成部分，為了研究系泊方式對網(wǎng)箱系泊力的影響，對兩種系泊方式在不同波流組合條件下進(jìn)行了數(shù)值模擬。其中多點系泊僅考慮最危險工況，即單側(cè)錨繩為迎浪流方向，考慮迎浪流側(cè)系泊力。2種系泊方式下各工況對應(yīng)的系泊力峰值計算結(jié)果見圖8?？梢钥闯?，多點系泊方式系泊力峰值大于單點系泊方式，并且隨著流速增加，這種差距更加明顯。流速 0.5 m·s?1、波高 4 m時，2種系泊方式系泊力峰值差值最小 (5.92%)，但隨著流速和波高逐漸增加到更高工況后，兩者差值為9.12%，差值增幅達(dá)到54.1%。這主要是由于背浪側(cè)浮筒受到波流作用后，會通過錨繩向浮架施加一個向右的拉力，導(dǎo)致迎浪測的錨繩力比單點系泊情況下錨繩受力要大，這一點可從圖9得到證明，觀察多點系泊兩側(cè)錨繩力差值與單點系泊錨繩力歷時曲線，可以看出除曲線谷值有所差異外，整體基本重合，說明增加的錨繩力主要來自于背浪側(cè)錨繩。圖 9為波高 6 m、流速 1.5 m·s?1時的錨繩歷時曲線，由于背浪側(cè)的兩根錨繩呈對稱布置，故僅考慮其中一根錨繩，可以看出當(dāng)波流沿著x軸正向時，背浪側(cè)系泊力峰值為8.06 kN，遠(yuǎn)小于迎浪測系泊力峰值(71.61 kN)，相差幅度達(dá)到788.46%。這是由于波流沿x軸正向時，背浪側(cè)錨繩幾乎不受力所致。

圖8 各工況下不同系泊方式的錨繩力峰值Figure 8 Peak value of mooring force under different sea conditions

圖9 錨繩力歷時曲線 (H=6 m, v=1.0 m·s?1)Figure 9 Time history of mooring force under wave height of 6 m and current velocity of 1.0 m·s?1

3.2 浮架變形比較

由于高密度聚乙烯制成的浮架在大浪強流下會發(fā)生變形，將對網(wǎng)結(jié)構(gòu)安全性能造成威脅，為了解2種系泊方式下浮架不同位置處的變形情況，且由于浮架為對稱結(jié)構(gòu)，僅選取沿y軸正向部分的多個點位進(jìn)行分析，設(shè)置A—H點如圖10所示，涉及的應(yīng)力指標(biāo)選取馮·米塞斯應(yīng)力 (von Mises Stress)[32]，當(dāng)浮架線單元考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，會計算出整個橫截面上的應(yīng)力峰值，應(yīng)力計算表達(dá)式為：

圖10 浮架選定點位示意圖Figure 10 Different points of floating collar

式中σ1、σ2、σ3分別為 3 個方向的主應(yīng)力 (MPa)。

表2列出了2種系泊方式下，大浪強流條件(H=6 m,T=9 s,v=1.5 m·s?1)浮架上 A—H 點所受的最大應(yīng)力值?？梢钥闯觯?種系泊方式下的應(yīng)力分布相對接近，單點系泊條件下浮架所受應(yīng)力最大處為D點截面，達(dá)19.50 MPa，多點系泊時D點截面應(yīng)力峰值為18.01 MPa，比單點系泊D點應(yīng)力降低7.64%。其次為C點，應(yīng)力峰值分別達(dá)14.99和13.88 MPa，相差7.4%。說明多點系泊能夠一定程度上減少浮架的變形。但觀察浮架D處達(dá)到應(yīng)力峰值時，2種系泊方式下浮架受力變形都十分嚴(yán)重(圖11)，將對網(wǎng)箱的安全性能構(gòu)成威脅，結(jié)合模擬計算結(jié)果接近HDPE材料的屈服強度(24 MPa)，若將網(wǎng)箱設(shè)置在更危險的海況下，需要采取合理措施對浮架D處進(jìn)行加固處理。

表2 浮架各點處變形Table 2 Deformation at different points of floating collar

圖11 D處達(dá)到應(yīng)力峰值時浮架的變形情況Figure 11 Deformation of floating frame when stress peak reached at point D

3.3 網(wǎng)箱運動特性比較

3.3.1 浮架運動位置變化 為了進(jìn)一步比較 2種系泊方式下網(wǎng)箱在波流聯(lián)合作用下的運動特性，首先進(jìn)行了浮架的運動分析。取浮架上對稱的A、D、E 3點進(jìn)行運動分析，模擬工況為：波高6 m、周期 9 s、流速 1.5 m·s?1。圖 12—圖 14分別為 A、D、E點的x、y、z坐標(biāo)歷時曲線，由圖可知，在波流作用下，系泊方式對浮架上A、B、C 3點的z坐標(biāo)幾乎無影響，說明改變系泊方式對浮架升沉影響不大；觀察y坐標(biāo)歷時曲線，整體上看，主要差異在曲線峰谷值上，觀察歷時曲線穩(wěn)定后，單點系泊條件下浮架D點的y坐標(biāo)峰值為7.443 m，谷值為6.799 m，多點系泊條件下，y坐標(biāo)峰值為7.416 m，谷值為6.876 m，峰谷差值降低了17.7%。說明多點系泊對浮架橫搖有一定限制作用；對比A點x坐標(biāo)，多點系泊時x坐標(biāo)峰值為7.07 m，單點系泊時為5.627 m，相差25.64%。這是由于多點系泊條件下，背浪側(cè)浮標(biāo)在波流作用下產(chǎn)生向右的運動，從而對浮架產(chǎn)生向右的拉力，使得浮架在x軸上的位移增加，即多點系泊時浮架的縱移會更加明顯。

圖12 A點坐標(biāo)x、y、z歷時曲線Figure 12 x, y and z duration curves of Point A

圖13 D點坐標(biāo)x、y、z歷時曲線Figure 13 x, y and z duration curves of Point D

圖14 E點坐標(biāo)x、y、z歷時曲線Figure 14 x, y and z duration curves of Point E

3.3.2 網(wǎng)衣運動位置比較 圖 15為網(wǎng)箱系統(tǒng)在流速 1.5 m·s?1、波高 6 m、周期 9 s條件下，一個完整的波周期內(nèi)不同時刻網(wǎng)衣的運動狀態(tài)，對比4個時刻網(wǎng)衣運動狀態(tài)，變形情況幾乎一致，說明改變系泊方式對此網(wǎng)箱的網(wǎng)衣體積幾乎無影響。

圖15 一個波周期內(nèi)網(wǎng)衣的xz面輪廓圖v=1.5 m·s?1，H=6 m，T=9 sFigure 15 xz surface contour of net during a wave period

4 結(jié)論

1)本文利用物理模型試驗證明了網(wǎng)箱數(shù)值模型的有效性，分析了單點系泊與多點系泊系統(tǒng)網(wǎng)箱在系泊力、浮架變形以及網(wǎng)箱運動特性方面的區(qū)別?？梢园l(fā)現(xiàn)，對于不同的系泊方式網(wǎng)箱系統(tǒng)在波流作用下，不考慮背浪側(cè)錨繩，多點系泊所受的系泊力峰值高于單點系泊，且隨著流速增加，兩者差異更為顯著。

2)對于浮架的受力變形，兩者浮架的應(yīng)力峰值發(fā)生在相同位置，并且不同位置應(yīng)力變化趨勢一致，變形大致相同，但多點系泊浮架危險點處的應(yīng)力變形低于單點系泊，兩者應(yīng)力峰值相差7.64%。

3)當(dāng)模擬波高 6 m、周期 9 s、流速 1.5 m·s?1時，對浮架上選定的3個點位進(jìn)行了x、y、z坐標(biāo)的歷時曲線分析，通過觀察各點可以看出，對于此網(wǎng)箱系統(tǒng)，改變系泊方式對整個浮架的升沉運動幾乎沒有影響，但當(dāng)波流沿x軸正向時，由于背浪側(cè)浮筒在波流作用下產(chǎn)生向右的運動，進(jìn)而導(dǎo)致多點系泊情況下浮架在x軸上的位移大于單點系泊，兩者相差25.64%。進(jìn)一步對比了網(wǎng)衣的運動狀態(tài)，通過觀察xz面在一個波周期內(nèi)不同時刻網(wǎng)衣輪廓曲線，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)衣的變化基本一致。說明改變系泊方式對于網(wǎng)衣系統(tǒng)的變形沒有影響。