CN114626188B - 深远海网箱耦合动力响应数值分析方法及系统 - Google Patents

深远海网箱耦合动力响应数值分析方法及系统 Download PDF

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CN114626188B CN202111465282.9A CN202111465282A CN114626188B CN 114626188 B CN114626188 B CN 114626188B CN 202111465282 A CN202111465282 A CN 202111465282A CN 114626188 B CN114626188 B CN 114626188B
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Abstract

本发明公开了一种深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，S100:建立包含网箱主体结构及系泊系统的时域水动力分析模型；S200:建立网衣时域水动力分析模型，并确定网衣与网箱主体结构之间系敷点的初始边界条件和初始张力值；S300:提取网衣与网箱主体结构系敷点的位置坐标，利用时域耦合计算方法求解系敷点处的位移变化值作为网衣时域水动力分析模型系敷点处新的边界条件，求得系敷点处网衣钢绳新的张力值，实现系敷点处运动及受力双向传递；S400:将系敷点处网衣钢绳的张力值施加于所述网箱主体结构和系泊系统时域水动力分析模型的系敷点处，S500:重复步骤S300‑S400，实现深远海网箱耦合动力响应数值分析。本发明提高了深远海网箱动力响应分析计算精度。

Description

深远海网箱耦合动力响应数值分析方法及系统
技术领域
本发明属于海洋结构物水动力性能数值模拟技术领域，更具体地，涉及一种深远海网箱耦合动力响应数值分析方法、系统、存储介质及终端。
背景技术
深远海网箱系统一般是由网箱主体结构、细柔网衣和系泊系统组成，在风、浪、流载荷共同作用下，网箱系统各部分响应呈现一种动态耦合特性，比如网箱主体结构的运动会受到系泊系统的制约；在波流力作用下的细柔网衣容易产生较大变形，其运动特性又会通过系缚点以集中力形式传递给网箱主体结构；而目前对于网箱系统动力响应分析中大多未能很好考虑网箱系统各部分间的实时动态耦合效应，这与实际工况不符，在一定程度上阻碍了网箱养殖走向深远海领域的进一步发展。
专利文献CN201110317696公开了一种深海养殖网箱群组水动力响应数值模拟方法，采用集中质量法以及刚体运动学原理模拟深水网箱群组结构在波浪作用下的水动力响应，以获得深水网箱群组结构的锚绳张力和浮架运动；专利文献CN201610569416公开了一种波浪作用过程中深水网箱浮架变形的数值模拟方法，通过计算深水网箱浮架系统的应变和von Mises应力，综合反映浮架的变形情况，具有计算效率高、精度高、用途广泛的优点；专利文献CN202110421581申请公开了一种潜降式网箱水动力特性计算的分析方法，通过确定参数、建立模型、确定约束、进行波流载荷计算，开展潜降式网箱结构在不同下潜深度的动态分析，以确保潜降式网箱养殖设施的安全性和稳定性。
以上专利文献CN201110317696和专利文献CN201610569416公开的网箱水动力响应分析及浮架变形模拟，均针对的是传统的高密度聚乙烯(HDPE)网箱，其在材料及结构形式上与深远海钢制结构网箱存在很大不同，另外专利文献CN202110421581虽然针对钢制潜降式网箱水动力特性计算给出一套分析方法，但是关于网箱网衣受力的计算采用将网衣阻力系数导入AQWA软件方式进行处理，这样就不能考虑网衣大变形及网衣与网箱主体结构及系泊系统的动态实时耦合效应。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种深远海网箱耦合动力响应数值分析方法、系统、存储介质及终端，网箱主体结构及系泊系统和网箱网衣分别在数值软件中进行构建，继而通过时域耦合计算程序(动态链接库)进行网箱主体结构与网衣系敷点处运动及受力实时传递，以达到网箱系统动力响应全耦合分析求解目的，该模型可以很好考虑到网箱系统不同尺度部件在波流作用下的耦合效应，分析求解贴合实际工况，可以很好提高深远海网箱动力响应分析计算精度。
为了达到上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，包括如下步骤：
S100:建立包含网箱主体结构及系泊系统的时域水动力分析模型；
S200:建立网衣时域水动力分析模型，并确定网衣与网箱主体结构之间系敷点的初始边界条件和初始张力值；
S300:给定时间步长，提取网衣与网箱主体结构系敷点的位置坐标，利用时域耦合计算方法求解系敷点处的位移变化值作为网衣时域水动力分析模型系敷点处新的边界条件，求得系敷点处网衣钢绳新的张力值，实现系敷点处运动及受力双向传递；
S400:将系敷点处网衣钢绳的张力值施加于所述网箱主体结构和系泊系统时域水动力分析模型的系敷点处，实现第一个时间步长的网箱主体结构、系泊系统以及网衣的耦合动力响应分析；
S500:重复步骤S300-S400，遍历所有时间步长，实现深远海网箱耦合动力响应数值分析。
进一步地，步骤S300中，所述系敷点处运动及受力双向传递包括：
S301:网箱主体结构系敷点处六自由度变化值通过时域耦合计算方法传递到网箱网衣系敷点处；
S302:网箱网衣系敷点处张力变化通过时域耦合计算方法传递到网箱主体结构系敷点处。
进一步地，所述运动及受力双向传递包括：
S303：根据网箱主体结构和系泊系统水动力分析模型得到当前时间步内网衣系敷点处的坐标变化；
S304：根据系敷点坐标变化可计算出此处六自由度的位移变化量；
S305：通过时域耦合计算程序，以动态链接库的形式将系敷点处位移变化作为输入条件更新到网衣水动力分析模型中；
S306：计算当前时间步内网衣系敷点处的网绳张力分布；
S307：根据网绳张力值计算得到网衣系敷点处受力合力；
S308：通过时域耦合计算程序，以动态链接库的形式将系敷点处受力作为输入条件更新到网箱主体结构及系泊系统水动力分析模型中，完成时间步内系敷点处运动及受力的一次数据传递。
进一步地，步骤S100中，网箱主体结构的动力平衡方程为：
Figure GDA0003644524430000031
式中，[M]为质量矩阵，[C]为阻尼矩阵，[K]为刚度矩阵，x为位移，
Figure GDA0003644524430000032
为速度，
Figure GDA0003644524430000033
为加速度，F为结构外载荷；
F＝G+fb+fw1+fw2+fc+fr+fn (3)
式中，G为重力，fb为浮力，fw1为风载，fw2为波浪力，fc水流阻力，fr为系泊恢复力，网衣系敷点张力fn ；
网箱主体结构在海上受到风、浪、流等环境荷载的综合作用，在时域范围内，求解的运动方程为：
M(p,a)+C(p,v)+K(p)＝F(p,v,t) (4)
式中，M(p,a)为系统惯性荷载，C(p,v)为系统阻尼荷载，K(p)为系统刚度荷载，F(p,v,t)为外部荷载，p是位移向量，v是速度向量，a是加速度向量，t为模拟时间。
进一步地，步骤S100中，系泊系统运动方程为：
Figure GDA0003644524430000041
式中，FmD为系泊缆在波流载荷下的拖曳力，FmI为惯性力，FmB为浮力，FmW为自身重力，FmT为系泊缆张力，
Figure GDA0003644524430000044
为系泊缆在集中质量点的加速度，R为集中质量点位移。
进一步地，步骤S100中，网衣集中质量点处的运动方程为：
Figure GDA0003644524430000042
式中，FnD为网衣在波流载荷下的拖曳力，FnI为惯性力，FnB为浮力，FnW为自身重力，FnT为网衣网绳张力，
Figure GDA0003644524430000043
为网衣在集中质量点的加速度，Y为集中质量点位移。
进一步地，步骤S400中，所述耦合动力响应分析包括：
S401：t＝0时刻，求解网衣系敷点处的系统动力响应；
S402：判断当前时刻是否满足设定的计算时长；
S403：如果满足就将所有时间步长内的计算结果输出；
S404：如果不满足就进行网衣与网箱主体结构系敷点处的运动及受力传递；
S405：更新时间步长，并将系敷点处运动及受力进行导入；
S406：进行t＝t+△t时刻网衣系敷点处的系统动力响应求解，完成时间步内的一次迭代计算。
按照本发明的第二方面，提供一种深远海网箱耦合动力响应数值分析系统，用于实现所述的方法，包括：
水动力模型建立模块，用于建立包含网箱主体结构及系泊系统的时域水动力分析模型，建立网衣时域水动力分析模型，并确定网衣与网箱主体结构之间系敷点的初始边界条件和初始张力值；
运动及受力双向传递模块，用于提取网衣与网箱主体结构系敷点的位置坐标，利用时域耦合计算方法求解系敷点处的位移变化值作为网衣时域水动力分析模型系敷点处新的边界条件，求得系敷点处网衣钢绳新的张力值；
耦合动力响应分析模块，用于将系敷点处网衣钢绳的张力值施加于所述网箱主体结构和系泊系统时域水动力分析模型的系敷点处，实现第一个时间步长的网箱主体结构、系泊系统以及网衣的耦合动力响应分析。
按照本发明第三方面，提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口；其中，
所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行所述的方法。
按照本发明第四方面，提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行所述的方法。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1.本发明的深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，网箱主体结构及系泊系统和网箱网衣分别在数值软件中进行构建，继而通过时域耦合计算程序(动态链接库)进行网箱主体结构与网衣系敷点处运动及受力实时传递，以达到网箱系统动力响应全耦合分析求解目的，该模型可以很好考虑到网箱系统不同尺度部件在波流作用下的耦合效应，分析求解贴合实际工况，可以很好提高深远海网箱动力响应分析计算精度。
2.本发明的深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，网箱主体结构系敷点处六自由度变化值通过时域耦合计算方法传递到网箱网衣系敷点处，网箱网衣系敷点处张力变化通过时域耦合计算方法传递到网箱主体结构系敷点处，实现系敷点处运动及受力双向传递。
3.本发明的深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，根据系敷点坐标变化可计算出此处六自由度的位移变化量，通过编制的时域耦合计算程序，以动态链接库的形式将系敷点处位移变化作为输入条件更新到网衣水动力分析模型中，计算当前时间步内网衣系敷点处的网绳张力分布，根据网绳张力值，可以计算得到网衣系敷点处受力合力大小，通过编制的时域耦合计算程序，以动态链接库的形式将系敷点处受力作为输入条件更新到网箱主体结构及系泊系统水动力分析模型中，完成时间步内系敷点处运动及受力的一次数据传递，达到耦合计算的目的。
4.本发明的深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，能用于所有类型深远海钢制结构网箱耦合动力响应评估中，具有很好的工程应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例深远海网箱耦合动力响应数值分析方法总体流程示意图；
图2为本发明实施例运动及受力双向传递流程示意图；
图3为本发明实施例深远海网箱耦合动力响应分析具体流程示意图；
图4为本发明实施例网箱系统时域水动力计算迭代求解示意图
图5为本发明实施例网衣在网箱主体结构系敷点处运动及受力数据传递示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明实施例提供一种深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，包括如下步骤：
S100:建立包含网箱主体结构及系泊系统的时域水动力分析模型；一般地，对于深远海浮式结构网箱，当网箱处于风浪流荷载中，网箱主体结构的动力平衡方程可表示为：
Figure GDA0003644524430000071
式中，[M]为质量矩阵，[C]为阻尼矩阵，[K]为刚度矩阵，x为位移，
Figure GDA0003644524430000072
为速度，
Figure GDA0003644524430000073
为加速度，F为结构外载荷，外载荷有：
F＝G+fb+fw1+fw2+fc+fr (2)
式中，G为重力，fb为浮力，fw1为风载，fw2为波浪力，fc水流阻力，fr为系泊恢复力。
在本发明申请中，由于考虑了网衣与网箱主体结构的连接系敷作用，所以网箱主体结构外载中还应引入网衣系敷点张力fn ，因此式(2)变为：
F＝G+fb+fw1+fw2+fc+fr+fn (3)
网箱在海上受到风、浪、流等环境荷载的综合作用，网箱的运动响应一般是指网箱主体结构六个自由度的运动响应，应用数值分析软件，在时域范围内，求解的运动方程为：
M(p,a)+C(p,v)+K(p)＝F(p,v,t) (4)
式中，M(p,a)为系统惯性荷载，C(p,v)为系统阻尼荷载，K(p)为系统刚度荷载，F(p,v,t)为外部荷载。p是位移向量，v是速度向量，a是加速度向量，t为模拟时间。
对于网箱系泊系统，基于集中质量点法建立其运动方程，方程形式为：
Figure GDA0003644524430000081
式中，FmD为系泊缆在波流载荷下的拖曳力，FmI为惯性力，FmB为浮力，FmW为自身重力，FmT为系泊缆张力，
Figure GDA0003644524430000082
为系泊缆在集中质量点的加速度，R为集中质量点位移。
系泊缆与网箱主体结构连接处，即式(5)中系泊点处张力FmT等于式(2)和式子(3)中的系泊恢复力fr，式(5)系泊点处位移R等于式(1)中位移x在系泊a点处的等效位移量。
S200:建立网衣时域水动力分析模型，并确定网衣与网箱主体结构之间系敷点的初始边界条件和初始张力值；
对于网箱网衣部分，采用集中质量点法对其进行模拟，网衣集中质量点处的运动方程为：
Figure GDA0003644524430000083
式中，FnD为网衣在波流载荷下的拖曳力，FnI为惯性力，FnB为浮力，FnW为自身重力，FnT为网衣网绳张力，
Figure GDA0003644524430000084
为网衣在集中质量点的加速度，Y为集中质量点位移。
网衣钢绳与网箱主体结构连接处，即式(6)中系敷点处张力FnT等于式(3)中的网衣系敷点张力fn，式(6)系泊点处位移Y等于式(1)中位移x在系敷点b处的等效位移量，及；
由此，根据式(3)、式(5)及式(6)，并结合系泊点以及系敷点处的受力特性(FmT、fr、FnT、fn)以及位移边界条件(R、Y、x)等参数关系，可以实现网箱主体结构-系泊系统-柔性网衣间的耦合动力特性精准分析。
S300:给定时间部长，提取网衣与网箱主体结构系敷点的位置坐标，利用时域耦合计算方法求解系敷点处的位移变化值作为网衣时域水动力分析模型系敷点处新的边界条件，求得系敷点处网衣钢绳新的张力值，实现系敷点处运动及受力双向传递；
S400:将系敷点处网衣钢绳的张力值施加于所述网箱主体结构和系泊系统时域水动力分析模型的系敷点处，实现第一个时间步长的网箱主体结构、系泊系统以及网衣的耦合动力响应分析；
S500:重复步骤S300-S400，遍历所有时间步长，实现深远海网箱耦合动力响应数值分析。
优选地，如图2所示，所述系敷点处运动及受力双向传递包括：
S301:网箱主体结构系敷点处六自由度变化值通过时域耦合计算方法传递到网箱网衣系敷点处；
S302:网箱网衣系敷点处张力变化通过时域耦合计算方法传递到网箱主体结构系敷点处。
如图3所示，本发明一个具体实施例中，一种深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，包含以下步骤：
(1)建立包含网箱主体结构及系泊系统的时域水动力分析模型；
(2)基于集中质量法构建网箱网衣时域水动力分析模型；
(3)设定分析参数：波高HW、波浪周期TW、海流速度VC，风速VW，计算时长T等；
(4)进行网箱系统的水动力计算；
(5)得到网箱系统时域动力响应结果。
图4所示为步骤S4中网箱系统时域水动力计算迭代求解示意，具体步骤有：
(41)进行t＝0时刻网衣系统动力响应求解；
(42)判断当前时刻是否满足设定的计算时长；
(43)如果满足(YES)就将所有时间步长内的计算结果输出；
(44)如果不满足(NO)就进行网衣与网箱主体结构系敷点处的运动及受力传递；
(45)更新时间步长，并将系敷点处运动及受力进行导入；
(46)进行t＝t+△t时刻网衣系统动力响应求解，完成时间步内的一次迭代计算。
图5所示为步骤(44)中网衣在网箱主体结构系敷点处运动及受力数据传递示意，具体步骤有：
(441)根据网箱主体结构和系泊系统水动力分析模型可以得到在当前时间步内网衣系敷点处的坐标变化；
(442)根据系敷点坐标变化可计算出此处六自由度的位移变化量；
(443)通过编制的时域耦合计算程序，以动态链接库的形式将系敷点处位移变化作为输入条件更新到网衣水动力分析模型中；
(444)计算当前时间步内网衣系敷点处的网绳张力分布；
(445)根据网绳张力值，可以计算得到网衣系敷点处受力合力大小；
(446)通过编制的时域耦合计算程序，以动态链接库的形式将系敷点处受力作为输入条件更新到网箱主体结构及系泊系统水动力分析模型中，完成时间步内系敷点处运动及受力的一次数据传递，达到耦合计算的目的。
优选地，动态链接库表示，模型数据计算后作为边界条件，输入到另一个程序计算；计算结果作为边界条件，再转换。
实施例：
本发明一个实施例给出一种实现动态特性耦合计算的方法，以AQWA+Ocraflex耦合计算为例进行如下论述，但实际操作中网箱主体结构及系泊系统水动力分析不局限于利用AQWA软件，网衣水动力模型的建立亦不局限于Ocraflex软件。其详细耦合计算流程如下：
(1)建立网衣时域水动力分析模型，系敷点处采用Ux＝0、Uy＝0、Uz＝0的初始边界条件；系敷点处网衣纲绳由于网衣自重产生的初始张力为F(0)＝Fx(0)+Fy(0)+Fz(0)；x y z为直角坐标系下的三个方向；
(2)建立网箱主体结构+系泊系统时域水动力计算模型，系敷点处初始张力即为F(0)＝Fx(0)+Fy(0)+Fz(0)；
(3)在第一个时间步(0s～△t)内，通过计算，提取系敷点处坐标值变化量；初始坐标为：(X0,Y0,Z0)，第一个计算时间步△t后，坐标值为(X△t,Y△t,Z△t)；
(4)求算系敷点位移U，主要有Ux、Uy和Uz三个方向，Ux＝X△t–X0，Uy＝Y△t–Y0,Uz＝Z△t–Z0；
(5)将步骤4中求得系敷点处的位移变化值Ux、Uy和Uz，作为网衣时域水动力分析模型系敷点处新的边界条件输入，可以求得T＝△t时系敷点处网衣纲绳新的张力值F(△t)＝Fx(△t)+Fy(△t)+Fz(△t)；
(6)将系敷点处网衣纲绳新的张力值F(△t)＝Fx(△t)+Fy(△t)+Fz(△t)，通过动态链接库DLL以外部力(External force)形式施加于网箱主体结构+系泊系统时域水动力计算模型系敷点处，进而完第一个计算时间步(0s～△t)的耦合计算；
(7)在接下来某一计算时间步(t～t+△t)内，通过计算平台响应，提取系敷点处坐标值变化量；上一个时间步坐标为：(Xt,Yt,Zt)，一个计算时间步△t后，坐标值为(Xt+△t,Yt+△t,Zt+△t)；
(8)求算系敷点位移U主要有Ux、Uy和Uz三个方向，Ux＝Xt+△t-Xt，Uy＝Yt+△t-Yt,Uz＝Zt+△t-Zt；
(9)将步骤4中求得系敷点处的位移变化值Ux、Uy和Uz，作为网衣时域水动力分析模型系敷点处新的边界条件输入，可以求得系敷点处网衣纲绳新的张力值F(t+△t)＝Fx(t+△t)+Fy(t+△t)+Fz(t+△t)；
(10)将系敷点处网衣纲绳新的张力值F(t+△t)＝Fx(t+△t)+Fy(t+△t)+Fz(t+△t)通过动态链接库DLL以外部力(External force)形式施加于网箱主体结构+系泊系统时域水动力计算模型系敷点处，进而完成计算步(t～t+△t)的耦合计算；
(11)进入下一个计算时间步(t+△t～t+2△t)，重复步骤7～10，直到t＝n△t＝T，完成全部耦合计算过程，其中n为耦合计算时间步数，T为总计算时长。
(12)最终可以提取整个时域范围内的，网箱主体结构运动响应(位移、速度、加速度)、系泊缆张力、系敷点处网衣纲绳张力的变化特性；并可以根据实际工程需要，输出网衣不同节点处的在时域范围内的位移变化、应力、应变值等。
本发明的深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，网箱主体结构及系泊系统和网箱网衣分别在数值软件中进行构建，继而通过时域耦合计算程序(动态链接库)进行网箱主体结构与网衣系敷点处运动及受力实时传递，以达到网箱系统动力响应全耦合分析求解目的，该模型可以很好考虑到网箱系统不同尺度部件在波流作用下的耦合效应，分析求解贴合实际工况，可以很好提高深远海网箱动力响应分析计算精度。能用于所有类型深远海钢制结构网箱耦合动力响应评估中，具有很好的工程应用价值。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100:建立包含网箱主体结构及系泊系统的时域水动力分析模型；
S200:建立网衣时域水动力分析模型，并确定网衣与网箱主体结构之间系敷点的初始边界条件和初始张力值；
S300:给定时间步长，提取网衣与网箱主体结构系敷点的位置坐标，利用时域耦合计算方法求解系敷点处的位移变化值作为网衣时域水动力分析模型系敷点处新的边界条件，求得系敷点处网衣钢绳新的张力值，实现系敷点处运动及受力双向传递；
S400:将系敷点处网衣钢绳的张力值施加于所述网箱主体结构和系泊系统时域水动力分析模型的系敷点处，并对网箱主体结构及系泊系统施加其他外载荷，实现第一个时间步长的网箱主体结构、系泊系统以及网衣的耦合动力响应分析；
S500:重复步骤S300-S400，遍历所有时间步长，实现深远海网箱耦合动力响应数值分析。
2.根据权利要求1所述的一种深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，其特征在于，步骤S300中，所述系敷点处运动及受力双向传递包括：
S301:网箱主体结构系敷点处六自由度变化值通过时域耦合计算方法传递到网箱网衣系敷点处；
S302:网箱网衣系敷点处张力变化通过时域耦合计算方法传递到网箱主体结构系敷点处。
3.根据权利要求2所述的一种深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，其特征在于，所述运动及受力双向传递包括：
S303：根据网箱主体结构和系泊系统水动力分析模型得到当前时间步内网衣系敷点处的坐标变化；
S304：根据系敷点坐标变化计算出此处六自由度的位移变化量；
S305：通过时域耦合计算程序，以动态链接库的形式将系敷点处位移变化作为输入条件更新到网衣水动力分析模型中；
S306：计算当前时间步内网衣系敷点处的网绳张力分布；
S307：根据网绳张力值计算得到网衣系敷点处受力合力；
S308：通过时域耦合计算程序，以动态链接库的形式将系敷点处受力作为输入条件更新到网箱主体结构及系泊系统水动力分析模型中，完成时间步内系敷点处运动及受力的一次数据传递。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，其特征在于，步骤S100中，网箱主体结构的动力平衡方程为：
Figure 943940DEST_PATH_IMAGE001
（1）
式中，
Figure 773356DEST_PATH_IMAGE002
为质量矩阵，
Figure 426054DEST_PATH_IMAGE003
为阻尼矩阵，
Figure 264697DEST_PATH_IMAGE004
为刚度矩阵，
Figure 624134DEST_PATH_IMAGE005
为位移，
Figure 624451DEST_PATH_IMAGE006
为速度，
Figure 702128DEST_PATH_IMAGE007
为加速 度，
Figure 344462DEST_PATH_IMAGE008
为结构外载荷；
Figure 620723DEST_PATH_IMAGE009
（3）
式中，
Figure 791941DEST_PATH_IMAGE010
为重力，
Figure 356915DEST_PATH_IMAGE011
为浮力，
Figure 334098DEST_PATH_IMAGE012
为风载，
Figure 668127DEST_PATH_IMAGE013
为波浪力，
Figure 10247DEST_PATH_IMAGE014
水流阻力，
Figure 62517DEST_PATH_IMAGE015
为系泊恢复力，
Figure 577812DEST_PATH_IMAGE016
为网衣系敷点张力；
网箱主体结构在海上受到风、浪、流环境荷载的综合作用，在时域范围内，求解的运动方程为：
Figure 766348DEST_PATH_IMAGE017
（4）
式中，
Figure 544948DEST_PATH_IMAGE018
为系统惯性荷载，
Figure 881251DEST_PATH_IMAGE019
为系统阻尼荷载，
Figure 403499DEST_PATH_IMAGE020
为系统刚度荷载，
Figure 446542DEST_PATH_IMAGE021
为外部荷载，p是位移向量，
Figure 396043DEST_PATH_IMAGE022
是速度向量，
Figure 954063DEST_PATH_IMAGE023
是加速度向量，
Figure 14423DEST_PATH_IMAGE024
为模拟时间。
5.根据权利要求4所述的一种深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，其特征在于，步骤S100中，系泊系统运动方程为：
Figure 177551DEST_PATH_IMAGE025
（5）
式中，
Figure 94692DEST_PATH_IMAGE026
为系泊缆在波流载荷下的拖曳力，
Figure 608850DEST_PATH_IMAGE027
为惯性力，
Figure 207321DEST_PATH_IMAGE028
为浮力，
Figure 224956DEST_PATH_IMAGE029
为自身重 力，
Figure 578577DEST_PATH_IMAGE030
为系泊缆张力，
Figure 48873DEST_PATH_IMAGE031
为系泊缆在集中质量点的加速度，
Figure 716614DEST_PATH_IMAGE032
为集中质量点位移。
6.根据权利要求4所述的一种深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，其特征在于，步骤S100中，网衣集中质量点处的运动方程为：
Figure 385493DEST_PATH_IMAGE033
（6）
式中，
Figure 113278DEST_PATH_IMAGE034
为网衣在波流载荷下的拖曳力，
Figure 70869DEST_PATH_IMAGE035
为惯性力，
Figure 73460DEST_PATH_IMAGE036
为浮力，
Figure 53968DEST_PATH_IMAGE037
为自身重力，
Figure 687075DEST_PATH_IMAGE038
为网衣网绳张力，
Figure 131963DEST_PATH_IMAGE039
为网衣在集中质量点的加速度，
Figure 938245DEST_PATH_IMAGE040
为集中质量点位移。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种深远海网箱耦合动力响应数值分析方法，其特征在于，步骤S400中，所述耦合动力响应分析包括：
S401：t=0时刻，求解网衣系敷点处的系统动力响应；
S402：判断当前时刻是否满足设定的计算时长；
S403：如果满足就将所有时间步长内的计算结果输出；
S404：如果不满足就进行网衣与网箱主体结构系敷点处的运动及受力传递；
S405：更新时间步长，并将系敷点处运动及受力进行导入；
S406：进行t=t+△t时刻网衣系敷点处的系统动力响应求解，完成时间步内的一次迭代计算。
8.一种深远海网箱耦合动力响应数值分析系统，其特征在于，用于实现如权利要求1-7中任一项所述的方法，包括：
水动力模型建立模块，用于建立包含网箱主体结构及系泊系统的时域水动力分析模型，建立网衣时域水动力分析模型，并确定网衣与网箱主体结构之间系敷点的初始边界条件和初始张力值；
运动及受力双向传递模块，用于提取网衣与网箱主体结构系敷点的位置坐标，利用时域耦合计算方法求解系敷点处的位移变化值作为网衣时域水动力分析模型系敷点处新的边界条件，求得系敷点处网衣钢绳新的张力值；
耦合动力响应分析模块，用于将系敷点处网衣钢绳的张力值施加于所述网箱主体结构和系泊系统时域水动力分析模型的系敷点处，实现第一个时间步长的网箱主体结构、系泊系统以及网衣的耦合动力响应分析。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口；其中，
所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
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