基于集中质量法的水下缆索破断动力学仿真

摘要：

为数值模拟和预测缆索破断的动力学特性,基于集中质量法建立了水下缆索的动力学模型,采用经典的Runge-Kutta法进行数值解算;通过设置合适的边界条件实现对缆索破断的模拟,并对快速破断和缓慢破断的动力学行为进行了研究;数值模拟结果表明,破断点及其附近节点的速度在破断后极短的时间内达到最大值,之后扰动以弹性波的形式向破断点以远的方向传播;缓慢破断时张力和速度在缆索上能够更加均匀地分布,使得动能在整条缆索上的分布更加均匀,从而能够高速运动的缆索节点数目更少,节点维持高速运动的时间更短;揭示了扰动以弹性波的形式在破断缆索上的传播机制,用数值的方法证明缓慢破断比快速破断更加安全.

关键词：水下缆索、破断缆索、动力学仿真、集中质量法、弹性波

所属期刊栏目：30

分类号：P391.9

资助基金：国家863计划2015AA016404;交通部应用基础研究2014329225370;中央高校基本科研业务费专项资金3132016310

在线出版日期：2018-03-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：228-234