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数学建模-A 系泊系统设计

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杨利霞        

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    [LV.4]偶尔看看III

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    本人女,毕业于内蒙古科技大学,担任文职专业,毕业专业英语。

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    发表于 2020-3-16 12:45 |只看该作者 |倒序浏览
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    数学建模-A 系泊系统设计
    7 v- Y" [: S1 {9 w8 w; c' P: s. N$ c- l% O
    0 p" B6 |4 s; P
    4 z" F. r% r. l' a
    A题  系泊系统的设计" t8 j6 D7 z. g2 z4 v7 T# V% R
    ( {9 E( O- r- J
    近浅海观测网的传输节点由浮标系统、系泊系统和水声通讯系统组成(如图1所示)。某型传输节点的浮标系统可简化为底面直径2m、高2m的圆柱体,浮标的质量为1000kg。系泊系统由钢管、钢桶、重物球、电焊锚链和特制的抗拖移锚组成。锚的质量为600kg,锚链选用无档普通链环,近浅海观测网的常用型号及其参数在附表中列出。钢管共4节,每节长度1m,直径为50mm,每节钢管的质量为10kg。要求锚链末端与锚的链接处的切线方向与海床的夹角不超过16度,否则锚会被拖行,致使节点移位丢失。水声通讯系统安装在一个长1m、外径30cm的密封圆柱形钢桶内,设备和钢桶总质量为100kg。钢桶上接第4节钢管,下接电焊锚链。钢桶竖直时,水声通讯设备的工作效果最佳。若钢桶倾斜,则影响设备的工作效果。钢桶的倾斜角度(钢桶与竖直线的夹角)超过5度时,设备的工作效果较差。为了控制钢桶的倾斜角度,钢桶与电焊锚链链接处可悬挂重物球。
    # [: \+ M+ R6 q; t8 t+ a/ }: h 3.png ! d/ ^9 A6 E$ I$ C5 |' q/ o
    + ~% `) t3 d4 n4 D1 x  d3 Z

    4 ^. G! Y9 u; g, b& f, R0 x图1  传输节点示意图(仅为结构模块示意图,未考虑尺寸比例)
    0 L: t& I8 F( v6 N4 h2 d% Z9 m
    , V" g8 U% u1 Q3 v系泊系统的设计问题就是确定锚链的型号、长度和重物球的质量,使得浮标的吃水深度和游动区域及钢桶的倾斜角度尽可能小。
    ' ]3 p0 `" b- {4 I
    & X* ?2 M5 m2 M/ d7 W! b' N9 `问题1  某型传输节点选用II型电焊锚链22.05m,选用的重物球的质量为1200kg。现将该型传输节点布放在水深18m、海床平坦、海水密度为1.025×103kg/m3的海域。若海水静止,分别计算海面风速为12m/s和24m/s时钢桶和各节钢管的倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域。# ]% ^& S! y% y# N3 Y6 z3 }
    4.png 5 N: D4 c# ^# ^: f; L
    问题2  在问题1的假设下,计算海面风速为36m/s时钢桶和各节钢管的倾斜角度、锚链形状和浮标的游动区域。请调节重物球的质量,使得钢桶的倾斜角度不超过5度,锚链在锚点与海床的夹角不超过16度。6 H" X$ q5 f* b3 W- m/ e" X# a# Y+ Z

    ) [. x( Z4 D& }; c% w2 y* _# K  f+ [# y问题3 由于潮汐等因素的影响,布放海域的实测水深介于16m~20m之间。布放点的海水速度最大可达到1.5m/s、风速最大可达到36m/s。请给出考虑风力、水流力和水深情况下的系泊系统设计,分析不同情况下钢桶、钢管的倾斜角度、锚链形状、浮标的吃水深度和游动区域。7 p, O, Y: W8 w! B( r1 Z+ a
    ( j9 |' I1 w; z, o% `
    . V. B8 ]4 ]! x+ @: r% S
    2.png forum (1).php (6.85 KB, 下载次数: 0) . k4 y9 [( C1 O/ t. c; F5 _
    / i9 s% ]+ v' N6 i- O4 g2 _" I8 l/ |
    , J" m8 ?8 I4 h) n, p$ g
                               附表   锚链型号和参数表
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    2 m: ~' e- \' v: ^因为CSDN上传论文 图片需要逐个上传,数学符号显示有问题,论文的图片较多,上传极其不方便,参赛论文不再上传。
    . Y4 G" K) J8 p$ l# e
    7 K$ A& v$ S" e3 u4 U获奖公布名单在  全国大学生数学建模竞赛网站 本科二等奖258行(已备查验)$ q% |9 c* \9 m+ }( L
    # K9 i' e5 M8 ?1 s1 C
    http://hbmcm.hbu.cn/detail.jsp?id=48
    + u$ R9 M, `3 \( V& |3 @! e, Y+ J& A6 E/ T/ l- }/ P

    ) {% }( i4 j3 x  g) [: z2 ]# F
    + _" @2 O% S6 d7 L0 O* g9 C  V2016的论文我还有存,我可以copy给你们,尽管成绩不是太好,但基本完成了任务。
    , W( C) z  i* q; C
    ) v" G) [* T& k. d因为要的人有点多,所以献上下载链接:https://download.csdn.net/download/ca1m0921/105286
    ; B0 v0 h1 {% L! Z2 E原文链接:https://blog.csdn.net/ca1m0921/article/details/79292077
    ' y7 |% c# H7 Z, J) Y" M: B: k9 D0 D/ t- p  o/ A
    ) \* Y2 v) e; c

    8 I8 `. A8 v. z% ?

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    zan
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