Utafiti wa kitaaluma, lugha inayoeleweka

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 Septemba 2026, Jumapili
VERİANLAUchapishaji huru wa sayansi
Fungua au funga menyu
...
Home / Sayansi Tumizi / Utafiti wa Nishati / Kuunda Upya Umbo la Kebo ya Nguvu ya Chini ya Bahari Inayobadilika kutoka Pointi Sita za Vipimo vya Akustiki Baharini
Utafiti wa Nishati

Kuunda Upya Umbo la Kebo ya Nguvu ya Chini ya Bahari Inayobadilika kutoka Pointi Sita za Vipimo vya Akustiki Baharini

Kebo za nguvu za chini ya bahari zinazobadilika, zinazobeba umeme unaozalishwa na turbine za upepo zinazoelea baharini hadi kwenye gridi ya sakafu ya bahari, hukabiliwa na mikazo ya kimitambo inayoendelea kutokana na mawimbi, mikondo, hali ya kupwa na kujaa, na mwendo wa jukwaa kwa sababu ncha moja imeunganishwa kwenye jukwaa linalosogea.

25/07/2026  Veri Anla Imetazamwa mara 60
Kuunda Upya Umbo la Kebo ya Nguvu ya Chini ya Bahari Inayobadilika kutoka Pointi Sita za Vipimo vya Akustiki Baharini

Kebo za nguvu zinazobadilika, ambazo hubeba umeme unaozalishwa na turbine za upepo zinazoelea pwani hadi kwenye gridi ya bahari kwenye sakafu ya bahari, hupitia mkazo endelevu wa kiufundi unaosababishwa na mawimbi, mikondo, mawimbi, na mienendo ya jukwaa kwa sababu ncha moja imeunganishwa kwenye jukwaa linalosonga.Utafiti huu unachunguza ikiwa umbo lote la kebo ndani ya safu ya maji linaweza kujengwa upya kutoka kwa vipimo sita tu vya nafasi ya akustisk.

Katika majaribio ya baharini yaliyofanywa katika Ghuba ya Douarnenez ya Ufaransa katika kina cha maji cha mita za 30, watafiti waliweka kebo ya nguvu inayobadilika ya mita za 80 katika usanidi uliopinda mara mbili unaoitwa "lazy-wave".Alama sita za akustika za USBL ziliunganishwa kwenye kebo, na kipokezi ndani ya bodi kilipima nafasi ya alama hizi takriban kila sekunde za 10.Mwendo wa meli na sehemu ya juu ya kiambatisho cha kebo ulifuatiliwa kwa vipimo vya INS, IMU, na GNSS.

Umbo la kebo kati ya nukta sita za kipimo halikuhesabiwa kwa uingilizi wa kijiometri wa moja kwa moja, bali kwa modeli ya kipengele chenye umbo moja kinachowakilisha tabia ya kiufundi ya kebo.Vigezo visivyoeleweka vya modeli, kama vile ugumu wa mhimili, uzito unaoonekana wa moduli za kuelea, urekebishaji wa kina cha chini ya bahari, na urefu wa kiambatisho, viliboreshwa ili kupunguza umbali kati ya alama za nambari na vipimo halisi vya USBL.

Tofauti ya wastani ya nafasi katika hatua fulani ya muda na vigezo vya awali ilikuwa mita za 1,69, huku kwa vigezo vilivyoboreshwa, ilipungua hadi takriban mita za 0,22-0,23 katika matokeo ya sampuli.Hii inalingana na uboreshaji wa takriban asilimia ya 86-87 katika ufaao wa sampuli iliyochaguliwa.Tofauti ya wastani katika papo thelathini za urekebishaji iliripotiwa kama mita za 0,23 katika usanidi ambapo chombo kiko karibu na kebo, mita za 0,41 katika usanidi wa kawaida, na mita za 0,51 katika usanidi wa mbali.

Mfano huo ni nyeti kwa mabadiliko katika sifa za uzito hadi kuzama za kebo na kuelea.Kupungua kwa asilimia ya 5 katika kuelea kulipunguza sehemu ya chini ya kebo kwa takriban mita za 0,75 na kubadilisha eneo la mkunjo wa juu zaidi kando ya kebo kwa takriban mita za 0,5.Kwa hivyo, watafiti wanapendekeza kwamba njia hiyo inaweza kutumika kufuatilia uharibifu kama vile kupungua kwa kuelea au mabadiliko dhahiri ya uzito katika muda wa maisha wa kebo.

Hata hivyo, njia hii si ujenzi mpya unaobadilika kikamilifu au wa pande tatu.Ingawa mfumo wa USBL hutoa nafasi za pande tatu, kazi ya uboreshaji ya utafiti hutumia tu viwianishi vya mlalo na wima katika ndege ya wima.Mfano huo unadhaniwa kuwa wa nusu-tuli, alama sita zilipimwa kwa takriban 0,1 Hz, na harakati zinazosababishwa na mawimbi ya masafa ya juu hazikutatuliwa moja kwa moja.Utafiti huu pia ni uchapishaji wa majaribio ya baharini ambao haujapitiwa na wenzao, uliopunguzwa.

Kwa nini kebo ya nguvu ya chini ya bahari inayobadilika ni sehemu muhimu?

Katika mitambo ya upepo ya baharini inayoelea, jukwaa husogea kila mara chini ya ushawishi wa mawimbi na upepo, tofauti na mitambo ya chini kabisa.Mwisho wa juu wa kebo ya umeme umeunganishwa na muundo huu unaosogea, na sehemu ya chini imeunganishwa na bahari.Kwa hivyo, wakati kebo hubeba nguvu ya juu ya umeme, lazima pia ihimili mvutano, kupiga, msokoto, joto na mizigo ya shinikizo la nje.

Sehemu ya msalaba ya kebo haijumuishi makondakta pekee.Nyenzo tofauti kama vile vikondakta vya shaba, insulation ya umeme, kinga, nyuzi za mawasiliano, tabaka za uimarishaji wa kimitambo na ala ya nje hufanya kazi pamoja.Msuguano na utelezi kati ya tabaka za helical hufanya tabia ya kuinama ya kebo isiwe ya mstari na inategemea upakiaji uliopita.

Kushindwa kwa kebo ya usafirishaji inayobadilika au ya safu ya ndani haiingii tu gharama za ukarabati wa kebo.Uzalishaji wa umeme wa kikundi cha turbine au turbine unaweza kuacha, shughuli maalum za meli na baharini zinaweza kuhitajika, na ucheleweshaji wa upatikanaji wa muda mrefu unaweza kutokea kutokana na hali ya hewa.Kwa hiyo, ufuatiliaji wa uendeshaji halisi wa kebo, mkunjo yake na viwango vya dhiki ni muhimu kwa matengenezo ya kuzuia.

Mpangilio wa kebo ya lazy-wave ni nini?

Katika utafiti, kebo iliwekwa na jiometri ya wavy inayoitwa "lazy-wave".Kwa kuongeza moduli za buoyancy kwa sehemu fulani za kebo, kebo kwanza huteleza chini kwenye safu ya maji, kisha hutengeneza kiwiko kwenda juu, na kisha kuzama tena kwenye sakafu ya bahari.

Jiometri hii ina nukta mbili tofauti:

  • Kulia: Eneo la chini la shimo lililoundwa baada ya sehemu ya juu ya unganisho.
  • Hog: Eneo la kilele lililoinuliwa linaloundwa na athari za moduli za kuelea.

Moduli za kuelea zinalenga kupunguza upitishaji wa moja kwa moja wa mienendo ya jukwaa hadi sehemu ya chini ya kebo.Muundo unaofaa unaweza kupunguza nguvu ya kuvuta kwenye kiungo cha juu, msuguano katika eneo la mguso na sehemu ya chini ya bahari, na kupinda kwa kebo kupita kiasi.

Mpangilio wa jaribio una sehemu mbili tofauti za moduli za kuelea. Sehemu iliyo karibu zaidi na kiunganishi cha juu iliitwa BM1, na sehemu iliyo karibu zaidi na kizito cha kutia nanga kwenye sakafu ya bahari iliitwa BM2 .

Kebo iliyotumiwa katika jaribio ina sifa gani?

Kebo ya majaribio ni kebo ya nishati inayobadilika yenye kiwango cha volteji ya 6/10(12) kV, kondakta tatu za 35 mm² za shaba na kipenyo cha nje cha milimita 68.Kebo hiyo ni ndogo kuliko mifumo mikubwa ya upepo inayoelea kibiashara lakini inawakilisha kebo ya kawaida inayobadilika ambayo inaweza kutumika kwa vifaa vya nishati ya mawimbi au turbine ndogo za upepo.

KipengeleThamani
Darasa la volteji ya kebo6/10(12) kV
Idadi na sehemu ya msalaba ya makondakta3 × 35 mm² shaba
Kipenyo cha nje68 mm
Jumla ya urefu wa kebo ya majaribio80 m
Lengo la kina cha maji30 m
Uzito unaoonekana katika maji ulipimwa hapo awali84,4 N/m
Umbizo la mpangiliolazy-wave yenye sehemu mbili za kuboreka

Mwisho wa chini wa kebo umeunganishwa na kizito cha kutia nanga ulioachwa kwenye bahari kwa kutumia kamba ya polyester na clamp.Mwisho wa juu umeunganishwa na mfumo wa kusimamishwa wenye umbo la X ulio chini ya sura ya A ya meli.Kwa kuwa uunganisho wa juu unachukuliwa kuwa umeelezwa, kuratibu tatu tu za nafasi ya hatua hii hutumiwa katika mfano.

Majaribio ya baharini yalifanywa wapi na katika hali gani?

Majaribio yalifanyika Julai 2024 huko Douarnenez Bay, karibu na Morgat, huko Brittany, Ufaransa.Uteuzi wa eneo hilo ulichangiwa na takriban kina cha mita 30, chini ya bahari yenye mchanga-changarawe, ukaribu na ufuo na eneo ambalo linaweza kulindwa dhidi ya hali tofauti za upepo wa mawimbi.

Hali ya mazingira inayopendekezwa;0,1 imebainishwa kuwa ya sasa chini ya m/s, urefu wa wimbi la takriban mita 0,5-1,5 na upepo mdogo ambao hautazidi mipaka ya uendeshaji ya meli.

Meli iko kwenye pointi nne.Kwa kubadilisha urefu wa kamba za kuanika, meli ilisogezwa mbele na nyuma katika mwelekeo wa kebo, kwa hivyo nafasi ya usawa ya sehemu ya juu ya unganisho ilibadilishwa kwa njia iliyodhibitiwa.

Ni usanidi gani wa kebo uliojaribiwa?

Jumla ya vipindi kumi vya muda wa kipimo hufafanuliwa kwa siku mbili za kipimo.Wakati wa majaribio, urefu wa sehemu ya juu ya nanga ulibadilika kwa sababu ya nafasi ya usawa ya meli na wimbi.

UsanidiTakriban tofauti ya mlalo inayohusiana na nafasi ya kawaida
Funga+7 m
Jina0 m
Mbali-7 m
Mbali sana-14 m

Grafu za juu katika Kielelezo 3 zinaonyesha nafasi ya meli katika mwelekeo wa kebo, na grafu za chini zinaonyesha urefu wa muunganisho wa juu kuhusiana na kizito cha kutia nanga.Urefu wa kiungo cha juu ulitofautiana ndani ya takriban mita za 32-36 kutokana na mawimbi na miondoko ya meli.

Matumizi ya usanidi tofauti sio tu kutoa utofauti wa maumbo.Matokeo ya utafiti yanaonyesha kwamba baadhi ya vigezo vya mitambo vinaweza kutambuliwa tu wakati kebo imeenea vya kutosha.Kwa mfano, ugumu wa mhimili ni duni katika usanidi wa karibu na huru;ina athari iliyotamkwa zaidi katika usanidi wa mbali na wa wakati zaidi.

Mfumo wa USBL ulifuatiliaje kebo?

USBL ni kifupi cha "Ultra Short Baseline".Mfumo huu una kipitishio cha acoustic kilichounganishwa kwenye meli na alama sita za acoustic zilizowekwa kwenye kebo.

Transceiver hutuma ishara ya sauti kwa maji, alama kwenye kebo hujibu ishara hii.Umbali kutoka kwa wakati wa kuwasili kwa majibu;Azimuth na pembe za mwinuko huhesabiwa kutoka kwa mwelekeo wa kuwasili kwa sauti.Kwa kuchanganya habari hii, nafasi ya tatu-dimensional ya kila alama imedhamiriwa.

Sehemu ya USBLAgizo linafanya kazi
Idadi ya alama kwenye kebo6
TransceiverChini ya mlingoti ulioshushwa kwenye ubao wa nyota wa meli
Kina cha TransceiverTakriban 3,96 m chini ya uso wa maji
Mzunguko wa Ping0,1 Hz
Takriban muda kati ya kipimosekunde 10
Pato la msingiLatitudo, longitudo na kina

Ni mihuri ya muda pekee ndiyo iliyohifadhiwa wakati wa kuchakata data ambapo alama zote sita zilitoa maeneo halali na thabiti.Ingawa kichujio hiki huboresha ubora wa data, hakijumuishi vipimo ambavyo havipo au vina hali ngumu ya akustika kwenye uchanganuzi.

Nafasi ya meli na kiunganishi cha juu ilipimwaje?

Mfumo wa urambazaji wa inertial kwenye meli una IMU na antena mbili za GNSS.IMU huamua mwendo na mwelekeo wa meli, na antena za GNSS huamua nafasi yake ya kimataifa.

Data ghafi ya GNSS ilichakatwa baada ya mbinu ya PPK kwa kutumia vipimo vya vituo vya marejeleo vya nchi kavu.Imeelezwa katika utafiti kuwa kutokuwa na uhakika wa nafasi ya mlalo hupunguzwa hadi takriban sentimita 0,3-3 kwa kiwango cha data cha 200 Hz.

Msimamo halisi wa kiungo cha juu huhesabiwa kwa kutumia umbali wa kijiometri kati ya kitambuzi cha urambazaji na kiungo cha kiungo.Kwa kuwa kuna marejeleo tofauti ya urefu katika nafasi ya wima, vipimo vyote viligeuzwa kuwa mfumo wa marejeleo wa RGF93-v2b na sehemu ya juu ya mlingoti kwenye meli ilitumika kama sehemu ya marejeleo ya kawaida.

Kwa nini nafasi ya kizito cha kutia nanga kwenye sakafu ya bahari haina uhakika?

Kwa kikomo cha chini cha mfano wa nambari, kizito cha kutia nanga na nafasi ya mwisho wa mwisho wa kebo lazima ujulikane.Hata hivyo, inaelezwa katika utafiti kwamba eneo hili hubeba kutokuwa na uhakika ambayo inaweza kufikia mita kadhaa.

Sababu kuu za kutokuwa na uhakika ni:

  • Nafasi iliyorekodiwa ni ya mwisho wa crane badala ya kizito cha kutia nanga,
  • Wakati uzito unashushwa ndani ya maji, mkondo wa maji unaisogeza mbali na mwelekeo wa wima,
  • Kina hakipimwi mahali hasa ambapo uzito umeshuka;
  • Usomaji wa kuona wa thamani ya kina kutoka kwa onyesho lisilo thabiti kwenye daraja,
  • Bila kujua angle na mvutano wa kamba kati ya kizito cha kutia nanga na mwisho wa chini wa kebo.

Kwa sababu hii, umbali wa mlalo kati ya kizito cha kutia nanga na ncha ya chini ya kebo umefanywa kuwa mojawapo ya vigeu vya uboreshaji badala ya kuchukuliwa moja kwa moja kama jiometri isiyobadilika.

Ni mfumo gani wa viwianishi uliotumiwa?

Kwa hesabu za umbo, katikati ya mfumo wa kuratibu huchaguliwa kama nafasi iliyopimwa ya kizito cha kutia nanga.Mhimili wa Z ni wima kwenda juu.Mhimili wa x ni mwelekeo wa kebo unaopatikana kutoka kwa usambazaji wa wastani wa alama sita kwenye vipimo vyote vya USBL na inachukuliwa kuwa chanya kutoka kwa meli hadi uzani uliokufa.Mhimili wa Y unatokana na mhimili wa X na Z.

Ingawa alama za USBL hutoa nafasi za pande tatu, ulinganisho wa sura katika utafiti unakadiriwa kwenye ndege ya wima ya X-Z.Kwa hivyo, uboreshaji haujumuishi moja kwa moja harakati ya Y ya kando ya kebo katika utendaji wa lengo.

Umbo la kebo lilihesabiwa kwa modeli gani?

Jiometri ya wimbi la uvivu iliundwa kwa programu ya Deeplines kwa uchanganuzi wa mitambo ya maji ya miundo ya pwani.Kebo inawakilishwa na vipengele vya mwisho vya boriti ya dimensional kwa urefu wake.

Ingizo za mfano ni pamoja na:

  • Kipenyo cha kebo na urefu wa jumla,
  • Uzito unaoonekana wa kebo kwenye maji,
  • Msimamo na uzito dhahiri wa sehemu za kuelea,
  • Ugumu wa Mhimili,
  • Ugumu wa kupinda,
  • Kina cha maji,
  • Nafasi za juu na chini za kikomo.

Mahesabu yalifanywa kwa takwimu.Kwa kila wakati stampu, nafasi ya sasa ya meli na kiungo cha juu kilitolewa kwa mfano, na sura ya usawa wa kebo ilihesabiwa.Muundo hautatui hali inayotegemea wakati, uvutaji wa hidrodynamic, au uongezaji kasi wa masafa ya juu unaosababishwa na wimbi.

Mfano sio tu hutoa sura ya kebo;Inaweza pia kuhesabu mkunjo na mgawanyiko wa nguvu ya mvutano kando ya kebo.Ingawa ufikiaji wa usambazaji wa mafadhaiko umetajwa katika sehemu ya muhtasari, mkazo wa kina au matokeo ya uchovu hayajawasilishwa katika hitimisho la kifungu.

Hitilafu kati ya kipimo na modeli ilihesabiwaje?

Nafasi ya urefu wa arc ya kila alama ya USBL kwenye kebo inajulikana.Nukta sita zinazolingana na urefu wa safu sawa zilitolewa katika muundo wa kipengele chenye kikomo na ikilinganishwa na pointi zilizopimwa.

Madhumuni ya kazi iliyotumika katika utafiti ni katika mfumo ufuatao:

\[ mse(t)=\frac{1}{6}\sum_{i=0}^{5} \sqrt{\left(x_{B_i,USBL}-x_{B_i,Num}\right)^2+ \left(z_{B_i,USBL}-z_{B_i,Num}\right)^2} \]

  • xBᵢ,USBLni nafasi iliyopimwa ya mlalo ya alama i.
  • zBᵢ,USBLni nafasi ya wima iliyopimwa.
  • xBᵢ,Num na zBᵢ,Numni nafasi zilizokokotolewa kwa urefu sawa wa arc katika modeli.
  • Umbali wa Euclidean wa pointi sita huongezwa na kugawanywa na sita.

Je, jina la “MSE” ni sahihi kimahesabu?

Katika mlinganyo, mzizi wa mraba wa tofauti za mraba huchukuliwa kwa kila nukta na wastani wa umbali huu huhesabiwa.Kitengo cha matokeo ni mita.Kwa hivyo, equation sio kitaalam "kosa la maana la mraba" lakini ni wastani wa umbali wa Euclidean wa pande mbili.

Hitilafu ya kweli ya mraba haingekuwa na mizizi ya mraba na ingekuwa na kitengo cha m².Ikiwa kosa la mzizi wa maana ya mraba lilitumiwa, wastani wa umbali wa mraba ungehesabiwa kwanza, na kisha mzizi mmoja wa mraba ungehesabiwa.Kwa kuwa makala inaendelea kutumia neno "MSE", matokeo hayabadilishwa katika taarifa hii ya Kituruki, lakini muundo halisi wa hisabati wa kipimo umeelezwa wazi.

Kwa nini modeli ya awali haikulingana na vipimo?

Hapo awali, uzito unaoonekana wa kebo katika maji 84,4 N/m, ugumu wa kupinda 500 N·m² na vigezo vingine huchukuliwa kutoka kwa viwango vya kipimo au muundo.Katika mfano katika Kielelezo 6, kuna tofauti kubwa kati ya alama za nambari na alama za USBL, na umbali wa wastani ni mita 1,69.

Vyanzo vinavyowezekana vya tofauti hii ni:

  • Kutokuwa na uhakika katika eneo la chini ya bahari na kizito cha kutia nanga,
  • Uchangamfu halisi wa kuelea ni tofauti na thamani ya muundo,
  • Ugumu wa mhimili usiojulikana wa kebo,
  • Kutokuwa na uhakika kwa urefu kati ya unganisho la juu na mwanzo halisi wa kebo,
  • Muundo huo ni quasi-static na mbili-dimensional,
  • Makosa ya kipimo cha USBL.

Ni vigezo gani vilivyoboreshwa?

KigezoMwanzoKikomo cha chiniKikomo cha juuKitengo
Umbali wa mwisho wa mwisho wa kebo iliyokufa252530m
Marekebisho ya kina0-11m
Urefu wa kuanza kwa kebo ya juu0,60,21,2m
Ugumu wa Mhimili1.000101.000kN
BM1 uzito dhahiri-275-340-245N/m
BM2 uzito dhahiri-300-340-245N/m

Uzito unaoonekana hasi unaonyesha kuwa moduli huunda nguvu kubwa ya kuruka juu kuliko uzito wa kushuka.

Uboreshaji ulifanywaje?

Mihuri thelathini ya muda ilichaguliwa ambapo alama zote sita zilitoa vipimo halali na tabia ya kebo ilionekana kuaminika.Nyakati hizi ni pamoja na mchanganyiko wa karibu, nominella, mbali, urefu tofauti wa mawimbi na nafasi tofauti za meli.

Kifurushi cha Simuoptuna na kiolezo cha Tree-Structured Parzen Estimator cha maktaba ya Optuna vilitumika kwa uboreshaji.Seti tofauti ya vigezo 1.000 ilijaribiwa kwa kila muhuri wa wakati.

Katika awamu ya kwanza ya uboreshaji wa kimataifa angalau:

\[ 30\ mihuri\ ya\ muda \times 1.000\ majaribio = 30.000\ suluhisho\ za\ modeli \]

imetambulika.Masomo ya usikivu na uboreshaji ulioboreshwa yameleta mahesabu ya ziada kwa nambari hii.

TPE inapendekeza mchanganyiko mpya wa vigezo na uwezekano mdogo wa kutoa makosa kwa kuangalia matokeo ya vigezo vilivyojaribiwa hapo awali.Seti ya kigezo iliyotoa umbali wa chini wa wastani wa alama kwa kila muhuri wa wakati ilichaguliwa kuwa suluhu "bora".

Je, mafanikio ya uboreshaji wa kimataifa yanategemea nafasi ya meli?

Ndiyo.Kielelezo 8 kinaonyesha kuwa umbali wa wastani unatofautiana kulingana na nafasi ya mlalo ya meli.

UsanidiWastani wa umbali wa modeli ya kipimo
Funga0,23 m
Jina0,41 m
Mbali0,51 m

Muundo huo unalingana na vipimo vyema katika usanidi wa karibu.Hata hivyo, baadhi ya vigezo ni vigumu zaidi kufafanua katika usanidi wa karibu.Kwa kuwa mkazo wa mhimili na urefu ni mdogo wakati kebo imelegea, maadili tofauti ya ugumu wa mhimili yanaweza kutoa maumbo sawa.

Ugumu wa mhimili uliamuliwaje?

Katika Kielelezo 9, inaonekana kwamba ingawa viwango vya ugumu vilivyoboreshwa katika usanidi wa karibu huonyesha usambazaji mpana, maadili hujilimbikizia katika safu nyembamba kadiri kebo inavyozidi kuwa ndefu.

Kwa kutumia matokeo ya usanidi wa kawaida na wa mbali, ugumu wa mhimili ni takriban.Imeteuliwa kama 27 kN Wakati usanidi huu pekee unatumiwa, mkengeuko wa kawaida huripotiwa kama 3 kN, na wakati usanidi wote unatumiwa pamoja, mkengeuko wa kawaida huripotiwa kama 23 kN.

Ilielezwa kuwa takriban thamani ya 45 kN ilipatikana katika jaribio la mvutano wa maabara.Kifungu kinazingatia matokeo ya 27 kN kuwa yanalingana na thamani ya maabara.Hata hivyo, 27 kN ni takriban asilimia 40 chini kuliko 45 kN.Kwa hivyo, makubaliano yanapaswa kuzingatiwa kama matokeo ya mpangilio sawa wa ukubwa badala ya mechi halisi ya nambari.

Kutokuwa na uhakika kwa mpaka wa chini na kina cha maji kulitatuliwaje?

Kutoka kwa matokeo ya uboreshaji wa kimataifa, umbali unaofaa kati ya kizito cha kutia nanga na mwisho wa chini wa kebo hubainishwa kama mita za 27,45.Thamani ya awali ni mita za 25.

Marekebisho ya kina yanayokokotolewa kwa urefu wa sakafu ya bahari ni mita -0,15.Thamani hii inaonyesha kuwa kuhamisha rejeleo la msingi linalotumika takriban sentimita 15 kwenda chini huongeza uwiano na vipimo.

Ni thamani gani zilizopatikana katika uboreshaji uliosahihishwa?

Kama matokeo ya uboreshaji wa kwanza, ugumu wa mhimili, umbali wa msingi na urekebishaji wa kina, ambao ulionekana kuwa wa kuaminika, uliwekwa.Katika hatua ya pili, ni urefu wa kiungo cha juu pekee na uzani unaoonekana wa sehemu mbili za kuboreshwa ndizo zilizoboreshwa tena.

KigezoThamani ya awaliThamani iliyoboreshwa
Umbali wa mwisho wa mwisho wa kebo iliyokufa25 m27,45 m
Marekebisho ya kina0 m-0,15 m
Ugumu wa Mhimili1.000 kN27 kN
Urefu wa kiungo cha juu0,60 m0,60 m
BM1 uzito dhahiri-275 N/m-283 N/m
BM2 uzito dhahiri-300 N/m-306 N/m

Ukweli kwamba thamani iliyoboreshwa ya urefu wa kiungo cha juu ni sawa na mita iliyopimwa moja kwa moja ya 0,60 inawasilishwa kama mojawapo ya mifano thabiti ya uthibitishaji wa ndani ya mbinu.

Kutolingana kwa nambari kuhusu uzito wa moduli za kuelea

Maandishi yanasema kuwa jumla ya uzito unaoonekana BM1 na BM2 hupatikana kuwa -599 N/m mara kwa mara.Walakini, jumla ya maadili yaliyotolewa kwenye jedwali la mwisho ni kama ifuatavyo.

\[ -283\ \mathrm{N/m} + (-306\ \mathrm{N/m}) = -589\ \mathrm{N/m} \]

Kuna tofauti ya 10 N/m.Tofauti hii ni kubwa sana kuelezewa kwa kuzungusha hadi nambari kamili pekee.Kwa kuwa thamani ghafi za uboreshaji hazijatolewa, haiwezi kubainishwa kutoka kwa toleo hili ikiwa usemi wa -599 N/m au thamani katika jedwali la mwisho ni sahihi.

Umbo lililoboreshwa linalingana kwa kiwango gani na vipimo?

Katika Mchoro 13, mstari wa muundo unafuata kwa karibu pointi sita za USBL katika usanidi wa wimbi la chini na la juu.Maandishi yanatoa tofauti ya wastani kama mita za 0,22, na kichwa cha takwimu kinaipa kama mita za 0,23.Tofauti hii kidogo inaweza kuwa kutokana na mduara au tofauti ya toleo la maandishi ya takwimu.

Matokeo ya takriban mita za 0,22-0,23 ni uboreshaji mkubwa ikilinganishwa na tofauti ya mita za 1,69 katika mfano wa awali.Hata hivyo, matokeo inategemea pointi sita za kipimo na mawazo ya mitambo ya mfano.Mkunjo ya kebo kati ya alama hazipimwi moja kwa moja, lakini inakamilishwa na mfano wa kipengele cha mwisho.

Kwa nini ulinganifu wa umbo hubadilisha hesabu ya mkunjo?

Kielelezo 14 kinalinganisha mipindo ya kebo iliyokokotwa na vigezo vya awali na vilivyoboreshwa.Katika usanidi wa kawaida tofauti ya nafasi ya wastani ni takriban mita za 1,7 mwanzoni, mita za 0,34 katika hali iliyoboreshwa.

Mviringo mzuri wa kilele katika eneo la Sag ni takriban 0,168 m na vigezo vya awali-10,176 m yenye vigezo vilivyoboreshwaImetolewa kama-1 Thamani hizi zinaonekana kuwa karibu na kila mmoja.

Hata hivyo, maeneo ya mkunjo hufikia kilele kando ya ubadilishaji wa kebo kwa zaidi ya mita mbili kati ya miundo miwili.Katika uchovu na tathmini ya uharibifu wa ndani, sio tu thamani ya juu ya mkunjo lakini pia ambayo sehemu ya kebo upeo huu hutokea ni muhimu.Muundo usio sahihi unaweza kuonyesha eneo muhimu la saizi sahihi lakini katika eneo lisilo sahihi.

Uhusiano wa kimsingi kati ya mkunjo na radius ya ndani ya kupinda ni:

\[ \kappa=\frac{1}{R} \]

  • κ, m-1 ni mkunjo katika vitengo.
  • Rni eneo la ndani la mkunjo katika mita.

Kwa mfano 0,176 m-1 mzingo unalingana na radius ya mkunjo wa takriban mita 5,68.Mabadiliko haya ni uhusiano wa kimsingi wa kijiometri unaotolewa kwa madhumuni ya maelezo;Makala hayakulinganisha thamani hii moja kwa moja na kikomo cha muundo.

Kwa nini uzito wa kebo na uzito wa moduli za kuelea huchanganyika?

Uzito unaoonekana kushuka chini wa kebo na uzito unaoonekana juu zaidi wa vyaelea vina athari kinzani kwenye jiometri sawa ya kimataifa.Umbo sawa la lazy-wave linaweza kupatikana ikiwa ueleaji utaongezeka huku kebo ikifanya kuwa nzito kidogo.

Kwa hivyo, wakati vigezo vitatu vya uzito vilipotolewa kwa wakati mmoja, uboreshaji ulielekea kwa michanganyiko tofauti kwa mihuri ya nyakati tofauti na ilionekana kutokuwa thabiti.Wakati uzito wa kebo ulipowekwa kwa thamani iliyopimwa ya 84,4 N/m, athari ya jumla ya kuelea ikawa thabiti zaidi.

Matokeo haya yanaonyesha kuwa kipimo cha umbo hakitoshi kila wakati kutambua kila kigezo cha kimaumbile kwa kujitegemea.Vigezo vingine vinahitaji kurekebishwa na kipimo cha maabara au data ya mtengenezaji.

Je, umbo la kebo ni nyeti kwa uzito wake dhahiri?

80,9 kwa uzito wa kebo inayoonekana;Thamani za 84,4 na 89,8 N/m zimejaribiwa.Katika usanidi wa mbali na wa majina maumbo yanakaribia kuingiliana.Tofauti ndogo zilizingatiwa katika usanidi wa karibu, lakini tofauti hizi zilisemekana kuwa ndogo kuliko unyeti wa kipimo wa mfumo wa USBL.

Kwa hivyo, haiwezekani kutenganisha kwa uaminifu uzito unaoonekana wa kebo kutoka kwa umbo la kimataifa ndani ya safu nyembamba ya uzani iliyojaribiwa katika utafiti.Matokeo haya yanahitaji ufafanuzi wa makini wa taarifa "unyeti mkubwa kwa kebo na uzani wa kuelea" katika muhtasari.Mfano hasa kulingana na mabadiliko katika salio la uboreshaji wa jumla nyeti;unyeti kwa mabadiliko madogo katika uzito wa kebo pekee ni ya chini.

Kwa nini ugumu wa kupinda haukuweza kuamuliwa?

Uchambuzi wa unyeti ulifanywa kwa thamani za 100, 500 na 1.000 N·m² kwa ugumu wa kupinda na ilionekana kuwa umbo la kimataifa la kebo halikuguswa sana na mabadiliko haya kuliko uzito wa kebo.

Kuna sababu kadhaa za hii:

  • Msimamo wa ncha zote mbili za kebo ni mdogo.
  • Umbo la kimataifa huamuliwa zaidi na uzito, uchangamfu na nguvu za mkazo.
  • Ugumu wa flexural sio mstari kwa sababu ya kushikamana na kukata kati ya tabaka za kebo.
  • Ugumu hutofautiana kulingana na historia ya mzigo, halijoto, shinikizo la nje na mkunjo ya ndani.
  • Ugumu mmoja usiobadilika wa kuinama hauwakilishi tabia halisi ya kebo.

Katika sehemu moja ya PDF, ugumu wa kupinda umeandikwa kama “500 N/m”;kitengo sahihi katika majedwali na kwa maana ya kimwili N·m².Usemi N/m katika maandishi unaonekana kuwa na hitilafu ya kitengo cha uchapaji.

Nini hutokea ikiwa nguvu ya kuelea inapungua kwa asilimia 5?

Katika Kielelezo 16, uzito unaoonekana wa kuelea umebadilishwa hadi asilimia ± 5.Wakati uchangamfu unapungua kwa asilimia 5:

  • Sehemu inayofaa imeshuka takriban mita za 0,75.
  • Nafasi ya urefu wa arc ya mkunjo wa juu kabisa imesogeza takriban mita 0,5 kutoka ncha ya juu.

Kwa kuwa tofauti ya wastani ya nafasi katika miundo iliyoboreshwa ni chini ya nusu ya badiliko hili la wima, waandishi wanaona kuwa hasara ya 5 ya uboreshaji inaweza kuunda ishara inayoweza kupimika.

Matokeo haya yanaunga mkono uwezekano kwamba mabadiliko ya muda mrefu katika moduli za uboreshaji, kama vile unywaji wa maji, uharibifu, kukatiwa muunganisho, au uzito wa ziada unaoundwa na viumbe vya baharini, yanaweza kutambuliwa kupitia ufuatiliaji wa umbo.Katika utafiti huo, hakuna jaribio halisi la kuelea lililoharibiwa lililofanywa, mabadiliko yalitumiwa kwa nambari.

Je, mbinu hiyo huunda upya umbo kamili la mienendo?

Hapana.Ingawa kichwa cha makala kinarejelea kebo inayobadilika ya manowari, muundo wa hesabu unaotumika ni quasi-static.Katika kila muhuri wa muda wa USBL, kebo inachukuliwa kuwa katika mizani tuli kulingana na nafasi zake za sasa za mipaka.

Muundo hausuluhishi athari zifuatazo moja kwa moja:

  • Nguvu zisizo na nguvu kwenye kebo,
  • Kasi na kuongeza kasi kwa masafa ya mawimbi,
  • Athari zinazotegemea wakati za kuvuta kwa hidrodynamic na misa ya ziada,
  • Hysteresis inayosababishwa na hali ya zamani ya kebo,
  • Mzunguko wa nguvu wa kuelea.

Kwa kuwa kasi ya kipimo cha USBL ni 0,1 Hz, historia ya kina ya wakati wa misogeo haraka kuliko takriban sekunde 10 haipatikani.Kwa hivyo, mbinu hiyo inafaa zaidi kwa ufuatiliaji unaobadilisha polepole umbo la kimataifa na athari za hali ya wimbi/meli.

Kwa nini modeli ya moja kwa moja ya mienendo haikutumiwa?

Ingawa muundo unaobadilika unaonekana kuwa wa kina zaidi kutoka kwa mtazamo wa kimwili, unahitaji mambo yasiyojulikana zaidi.Vigezo kama vile mtiririko, mgawo wa kuburuta, misa ya ziada, unyevu, mikazo ya awali, hali ya kuteleza kwa vijiti ya tabaka za ndani za kebo na upakiaji uliopita pia inapaswa kufafanuliwa.

Watafiti wanahoji kwamba ikiwa bahari tulivu na mienendo ya meli iliyodhibitiwa itachaguliwa, modeli ya tuli inaweza kutoa urekebishaji unaoweza kutumika na wachache wasiojulikana.Kwa upande mwingine, anasema kwamba mtindo wa nguvu na vipimo vya juu vya mzunguko unaweza kuhitajika ili kuamua ugumu wa kupiga.

Je, jaribio la kipimo kilichopunguzwa linawakilisha kebo halisi ya nguvu ya upepo inayoelea?

Kebo ya majaribio, kina cha maji na saizi za harakati ni ndogo kuliko turbine za upepo zinazoelea kibiashara.Chaguo hili lilipunguza gharama ya majaribio, hitaji la meli, michakato ya kuruhusu na umbali kutoka pwani.

Madhara ya kupungua ni mawili:

  • Kanda za upofu za kuakisi akustika na vitambuzi vinaweza kuwa na ufanisi zaidi katika umbali mfupi.
  • Ingawa usahihi wa nafasi uko chini kiasi kwa kipimo halisi, miondoko ya kebo na mabadiliko ya kijiometri yatakuwa makubwa zaidi.

Waandishi wanatathmini kwamba kanuni ya msingi ya mbinu inaweza kuhamishiwa kwenye vipimo vikubwa zaidi. Hata hivyo, utafiti hautoi uthibitishaji kwenye kebo ya turbine inayoelea ya kiwango kamili ya daraja la 20 MW.

Je, pointi sita za vipimo zinatosha kuwakilisha kebo nzima?

Alama sita hupima nafasi mahususi za urefu wa arc pekee za kebo ya mita ya 80.Umbo na mpindano kati ya vialamisho hutoka kwa kielelezo chenye kikomo.

Kwa hivyo, njia hiyo sio ya msingi wa kipimo, ujenzi wa kusaidiwa kwa mfano mbinu.Wakati mfano una vigezo sahihi vya mitambo na hali ya mipaka, sura nzima inaweza kutabiriwa na idadi ndogo ya sensorer.Ikiwa mfano sio sahihi, kuna hatari ya kuzalisha kilele cha mkunjo kisicho sahihi kati ya pointi za kipimo.

Moja ya faida muhimu za utafiti ni kwamba nafasi ya urefu wa arc ya kila alama kando ya kebo inajulikana.Ikiwa haijulikani ni sehemu gani ya kimwili ya kebo hatua iliyogunduliwa katika mbinu mbadala za kupiga picha inalingana nayo, safu ya ziada ya kutokuwa na uhakika huongezwa kwa uboreshaji.

Mfululizo wa muda wa kebo unaweza kuundwaje upya?

Mara tu vigezo vimesawazishwa kwa mihuri thelathini ya kuaminika ya nyakati, hakuna uboreshaji upya unaohitajika kwa masafa yote ya vipimo.Usogeaji wa kiungo cha juu kinachopimwa na INS kinaweza kuingizwa katika modeli kama mfululizo wa saa na hali ya kebo ya nusu-tuli kwa kila papo hapo inaweza kuhesabiwa.

Kwa mbinu hii ya kurudia:

  • Msururu wa wakati wa umbo la kebo,
  • Msururu wa muda wa Mkunjo kando ya kebo,
  • Usambazaji wa nguvu ya mvutano,
  • Thamani za juu zaidi na za chini zaidi katika maeneo fulani

inaweza kuhesabiwa.

Matokeo yanalinganishwa na mifumo mingine ya kihisi.Katika utafiti huo, vitoa sauti vya mwangwi vya mihimili mingi, vitambuzi vya mkunjo vya Fiber Bragg Grating, Mihisi Inayosambazwa ya Acoustic na Halijoto Inayosambazwa na Kuhisi Mkazo zimetolewa kama mifano.

Je, dirisha la muda linaweza kutumiwa badala ya muhuri mmoja wa wakati?

Watafiti wanapendekeza uboreshaji kwenye vipimo vingi kwa muda wa dirisha ili kupunguza hitilafu za eneo la akustisk katika vipimo moja.Ikiwa inadhaniwa kuwa vigezo vinabaki mara kwa mara kwenye dirisha, makadirio thabiti zaidi yanaweza kupatikana kwa kutumia kosa la wastani.

Mbinu hii ina maana hasa katika kufuatilia viashiria vya afya vinavyobadilika polepole kama vile uchangamfu au uzito.Hasara ya uchangamfu inaweza kutofautishwa kwa uhakika zaidi katika vipimo vya wastani vya muda mrefu, kwani itaunda mabadiliko ya kudumu kwa siku au miezi, badala ya sekunde.

Vielelezo na grafu zinaonyesha nini?

  • Kielelezo 1: Inaonyesha sehemu ya msalaba ya kebo ya majaribio yenye vikondakta vyake vitatu vya shaba na muundo wa tabaka nyingi.
  • Kielelezo 2: 30 katika kina cha maji cha mita 80 inaonyesha mpangilio wa mita lazy-wave, kanda mbili za buoyancy, kizito cha kutia nanga na kiolesura cha kiungo cha juu.
  • Kielelezo 3: Inaonyesha vipindi kumi vya vipimo kwa siku mbili, nafasi za mlalo za meli kati ya takriban mita za -14 na +7, na mabadiliko ya urefu wa nanga yanayotokana na wimbi.
  • Kielelezo 4: Inaonyesha nafasi za baraza la mawaziri la kudhibiti ubao, INS, muunganisho wa kebo na mlingoti wa kipokezi cha USBL.
  • Kielelezo 5: Inaonyesha usambazaji wa alama sita za USBL kwenye kebo na kipitishi sauti cha akustisk.
  • Kielelezo 6: Inaonyesha tofauti ya wastani ya mita 1,69 kati ya kebo iliyokokotwa kwa vigezo vya awali na vialama vilivyopimwa.
  • Kielelezo 7: Inaonyesha kwamba mara thelathini zilizochaguliwa kwa ajili ya uboreshaji hufunika eneo pana kulingana na nafasi ya mlalo na urefu wa wimbi.
  • Kielelezo 8: Inaonyesha kwamba modeli inafaa usanidi wa karibu zaidi kuliko usanidi wa mbali.
  • Kielelezo 9-11: Inaonyesha uhakika wa ugumu wa mhimili, umbali wa chini wa uunganisho na urekebishaji wa kina kulingana na nafasi ya meli.
  • Kielelezo 12: Inaonyesha kwamba uzani wa BM1 na BM2 husambazwa kila mmoja, athari ya jumla ya kuamsha ni thabiti zaidi.
  • Kielelezo 13: Inaonyesha mfano ambapo umbo la kebo iliyoboreshwa hufuata nafasi sita za USBL na tofauti ya wastani ya takriban mita 0,23.
  • Kielelezo 14: Inaonyesha kwamba ingawa miundo ya awali na iliyoboreshwa hutoa miindo ya kilele sawa, inaweza kuweka pointi muhimu katika maeneo tofauti kwenye kebo.
  • Kielelezo 15: Inaonyesha kuwa mabadiliko yaliyojaribiwa katika uzito unaoonekana wa kebo huathiri umbo la kimataifa kwa kiasi fulani.
  • Kielelezo 16: Inaonyesha kwamba asilimia ya mabadiliko ya 5 katika uboreshaji hubadilisha urefu wa sag na nafasi ya kupindika.

Ni zipi nguvu za utafiti?

  • Njia hiyo ilitengenezwa sio tu na data ya maabara au uigaji, lakini kwa vipimo vya kebo halisi baharini.
  • Vipimo vya USBL vinaunganishwa na data ya INS ya usahihi wa juu na GNSS katika mfumo wa marejeleo wa kawaida.
  • Umbo lote la kebo na usambazaji wa mkunjo unaweza kukokotolewa kutoka kwa idadi ndogo ya pointi za kipimo.
  • Vigezo vya mfano vimeboreshwa kwa utaratibu ili kuongeza makubaliano yao kwa kipimo.
  • Mazingira ya karibu, ya kawaida, ya mbali na tofauti ya mawimbi yanatathminiwa kwa pamoja.
  • Mipangilio ambayo vigezo vinaweza kufafanuliwa vimechanganuliwa tofauti.
  • Usambazaji wa Mkunjo wa muundo wa awali na ulioboreshwa unalinganishwa.
  • Uchambuzi wa unyeti ulifanywa kwa uzito wa kebo, ugumu wa kuinama na uchangamfu.
  • Njia ya wazi ya kubadilisha mbinu hiyo kuwa mfumo wa ufuatiliaji wa kurudia-rudiwa wa matengenezo inapendekezwa.

Ni yapi mapungufu makuu ya utafiti?

  • Kazi ni chapa ya awali ambayo haijakaguliwa na rika.
  • Kiwango cha majaribio ni kidogo kuliko nyaya za upepo zinazoelea kibiashara.
  • Kebo ilifuatiliwa tu kama sehemu ya majaribio ya baharini ya siku mbili.
  • Ni mihuri thelathini pekee ya nyakati ilitumika kwa uboreshaji.
  • Kuna sehemu sita tu za eneo za USBL kando ya kebo.
  • Kasi ya kipimo cha USBL ni 0,1 Hz na haiwezi kutatua mwendo wa mawimbi ya masafa ya juu.
  • Mfano ni quasi-static;inersia ya kebo na nguvu za hidrodinamiki zinazotegemea wakati hazijatatuliwa.
  • Chaguo za kukokotoa lengo hutumia tu makadirio ya X-Z ya data ya USBL yenye sura tatu.
  • Mwendo wa pembeni na msokoto haukutathminiwa moja kwa moja.
  • Kuna kutokuwa na uhakika wa awali katika eneo la kizito cha kutia nanga ambao unaweza kufikia mita kadhaa.
  • Kuna uwiano mkubwa wa kigezo kati ya kebo na uzani wa buoyancy.
  • Ugumu wa kubadilika haukuweza kubainishwa na mbinu na 500 imewekwa kama N·m².
  • Tabia halisi ya hysteresis isiyo ya mstari ya ugumu wa kunyumbulika haijaigwa.
  • Thamani iliyoboreshwa ya 27 kN ya ukakamavu wa mhimili ni ya chini sana kuliko kadirio la kimaabara la kadirio la 45 kN.
  • Kuna tofauti ya 10 N/m kati ya maandishi na jedwali la mwisho kuhusu uzito wa jumla wa BM1 na BM2.
  • Kwa takwimu 13, thamani ya makosa 0,22 m imetolewa katika maandishi na thamani ya makosa 0,23 m imetolewa kwenye takwimu.
  • Chaguo za kukokotoa lengo liitwalo "MSE" si kimahesabu kwamba ni kosa la mraba la wastani.
  • Hakuna matokeo ya kiasi yanawasilishwa kwa dhiki, maisha ya uchovu au mizigo ya umeme-joto.
  • Hakuna ugunduzi wa hitilafu wa majaribio ulifanywa kwa kuunda uharibifu halisi wa kuelea.
  • Hakuna data juu ya uhifadhi wa viumbe wa baharini kwa muda mrefu, upungufu wa maji wa kebo au uvaaji wa mitambo.

Utafiti unaunga mkono nini?

  • Kipimo cha USBL katika nafasi sita za urefu wa arc zinazojulikana kiliweza kuunda upya umbo la kimataifa la lazy-wave lilipounganishwa na modeli ya kimakanika.
  • Uboreshaji wa vigezo ulipunguza tofauti ya nafasi ya takriban mita 1,69 katika muundo wa awali hadi takriban mita 0,22-0,23 katika visa vya mfano.
  • Mipangilio tofauti ya mvutano wa kebo ilisaidia kufafanua vigezo tofauti vya mitambo.
  • Urefu wa kiungo cha juu ulipatikana kwa thamani ya mita iliyopimwa 0,60.
  • Ugumu wa Mhimili ulibainishwa kwa uhakika zaidi katika usanidi wa mbali kuliko katika usanidi wa karibu zaidi.
  • Jumla ya athari ya uchangamfu inafafanuliwa kama kuwa thabiti zaidi kuliko michango ya mtu binafsi ya sehemu mbili za kuelea.
  • Mabadiliko ya nambari ya 5 katika asilimia ya uchangamfu wa jumla yaliunda mabadiliko katika umbo la kebo juu ya unyeti wa USBL.
  • Umbo sahihi la kimataifa linaweza kubainisha kwa uhakika zaidi eneo la maeneo muhimu ya kupindika kwenye kebo.

Utafiti hauthibitishi nini?

  • Haithibitishi kwamba njia itafanya kazi kwa usahihi sawa kwenye nyaya zote za upepo zinazoelea za kiwango cha kibiashara.
  • Haionyeshi uundaji upya wa umbo la muda halisi wa masafa ya juu wa kebo.
  • Haithibitishi kwamba pointi sita za USBL zinatosha katika majimbo yote ya bahari.
  • Haionyeshi kwamba njia inaweza kuamua ugumu wa kupiga kebo.
  • Haithibitishi kwamba mikunjo iliyokokotwa hutafsiri moja kwa moja mkazo halisi wa nyenzo au maisha ya uchovu.
  • Haionyeshi kwamba upotevu wa ueleaji utagunduliwa mapema kwa uhakika chini ya hali halisi ya uwanja.
  • Haithibitishi kwamba utendaji sawa utafikiwa na teknolojia nyingine za kihisi zinazopendekezwa badala ya USBL.
  • Haionyeshi kuwa modeli hukokotoa kasoro za pembe tatu-dimensional na msokoto kwa usahihi.
  • 27 kN iliyohesabiwa haionyeshi kwamba ugumu wa mhimili ni halali katika viwango vyote vya mzigo wa kebo.

Umuhimu unaowezekana kwa nishati ya upepo inayoelea

Kukatika kwa kebo zinazobadilika kunaweza kuathiri moja kwa moja upatikanaji na kutoweza kutegemewa kwa mashamba ya upepo yanayoelea.Kuunda upya umbo la kebo mara kwa mara kunaweza kuwapa wahudumu wa matengenezo na jiometri ya kebo inayoweza kufasirika badala ya maelezo ya "thamani ya kihisi iliyobadilishwa".

Ikiwa mbinu itabadilishwa kuwa ufuatiliaji wa muda mrefu, viashirio vifuatavyo vya afya vinaweza kufuatiliwa:

  • Urefu wa pointi za sag na hog,
  • Thamani na eneo la mkunjo ya juu zaidi,
  • Kupoteza polepole kwa uchangamfu,
  • Kuongezeka kwa uzito unaoonekana wa kebo,
  • Badilisha katika kiungo cha juu au jiometri ya kiungo cha chini,
  • Mabadiliko ya muda mrefu katika usambazaji wa nguvu ya mvutano.

Urekebishaji upya wa mara kwa mara wa viashirio hivi unaweza kutoa tahadhari ya udumishaji kabla ya kebo kufeli kabisa kwa umeme au kiufundi.Hata hivyo, kwa vizingiti vya kuaminika vya kengele, majaribio ya ziada kamili, ya muda mrefu yanayohusisha hali ya uharibifu inayojulikana yanahitajika.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Muhtasari wa kiufundi wa mpangilio wa majaribio

KipengeleThamani au njia inayotumika
Aina ya uendeshajiJaribio la bahari, kipimo cha nafasi ya akustisk, uundaji wa kipengee cha mwisho na uboreshaji wa vigezo
Eneo la majaribiokaribu Morgat, Douarnenez Bay, Ufaransa
Tarehe za kipimo4-5 Julai 2024
Kina cha majiTakriban. 30 m
Urefu wa kebo80 m
Aina ya kebo6/10(12) kV, 3 × 35 mm² shaba, 68 mm kipenyo cha nje
Usanidi wa kebolazy-wave yenye sehemu mbili za kuelea
Kuweka meliKuchapa viboko vinne
Idadi ya vipindi vya kipimo10
Muhuri wa wakati wa urekebishaji30
Idadi ya alama za USBL6
Kiwango cha data cha USBL0,1 Hz
Kipimo cha mwendo wa meliIMU, antena mbili za GNSS na PPK
Kiwango cha data cha msingi cha INS200 Hz
kutokuwa na uhakika wa nafasi ya mlaloTakriban. 0,3-3 cm
Mfumo wa kuratibuRGF93-v2b, ndege ya ndani ya X-Z yenye kituo cha nguvu cha uvutano kilichokufa.

Muhtasari wa modeli ya nambari na uboreshaji

Sehemu ya kiufundiMaombi
Programu ya mfanoDeeplines
Uwakilishi wa kimuundoVipengee vya mwisho vya boriti yenye mwelekeo mmoja
Mbinu ya mudaSuluhisho la Quasi-tuli kwa kila muhuri wa wakati
Utendakazi wa lengoWastani wa umbali wa X-Z kati ya pointi sita za USBL na pointi sita za nambari
Kifurushi cha uboreshajiSimuoptuna na Optuna
KisampuliTree-Structured Parzen Estimator
Idadi ya majaribio1.000 kwa kila muhuri wa saa
Uzito unaoonekana wa kebo84,4 Imewekwa katika N/m
Ugumu wa flexural500 Imewekwa katika N·m²
Matokeo ya UboreshajiUmbo, mpindano, nguvu ya mkazo na vigezo visivyo na uhakika vya mitambo/jiometri

Vigezo vikuu vilivyoboreshwa

KigezoThamani iliyoboreshwaMaoni
Ugumu wa Mhimili27 kNImedhamiriwa kutoka kwa usanidi wa kawaida na wa mbali
Umbali mzuri wa kiungo cha chini27,45 mMakadirio ya awali ni 25 m
Marekebisho ya kina-0,15 mMarekebisho ya marejeleo ya Seabed
Urefu wa kiungo cha juu0,60 mSawa na thamani iliyopimwa moja kwa moja
BM1 uzito dhahiri-283 N/mSehemu ya kuelea karibu na kiungo cha juu
BM2 uzito dhahiri-306 N/mSehemu ya kuvutia karibu na bahari

Matokeo makuu ya nambari

HitimishoThamani iliyotangazwaPunguza au toa maoni
Tofauti ya sampuli ya awali1,69 mMuhuri wa muda mmoja wenye vigezo vya awali
Mfano ulioboreshwa0,22-0,23 mKuna 0,01 m tofauti kati ya maandishi na takwimu
Funga wastani wa usanidi0,23 mInayofaa zaidi kimataifa
Wastani wa usanidi wa jina0,41 mInafaa kwa wastani
Wastani wa usanidi wa mbali0,51 mTofauti ya juu zaidi ya wastani
Kilele cha mkunjo wa awali0,168 m-1Thamani iliyoripotiwa katika eneo la Sag
Kilele cha mkunjo kilichoboreshwa0,176 m-1Nafasi ya kilele inaweza kutofautiana kwa zaidi ya mita mbili
Kupotea kwa hali ya kushamiri%5Uchambuzi wa unyeti wa nambari
Mabadiliko ya urefu wa kulia0,75 m chiniWakati uchangamfu wa wavu unapungua %5
Mabadiliko ya nafasi ya kilele cha Mkunjo0,5 mHamisha zaidi kutoka mwisho wa juu

Uwezo wa kubainisha vigezo

KigezoUsanidi unaoarifu zaidiInaweza kutambulika
Ugumu wa MhimiliJina na la mbaliKebo huwa na nguvu zaidi inaponyoshwa
Umbali wa chini wa unganishoKaribu na nominellaInaweza kuamuliwa kwa uboreshaji
Marekebisho ya kinaKaribu na nominellaInaweza kuamuliwa kwa uboreshaji
Urefu wa kiungo cha juuUboreshaji ulioboreshwaImetolewa tena thamani iliyopimwa
Uchangamfu kamiliKaribu na nominellaImedhamiriwa kuwa thabiti kiasi
BM1 na BM2 michango tofautiKaribu na nominellaInahusiana sana na kila mmoja
Uzito unaoonekana wa keboFungaTofauti ni chini ya usahihi wa USBL
Ugumu wa flexuralHapanaHaikuweza kubainishwa kutokana na umbo la kimataifa tulilo

Tathmini ya kiufundi ya matokeo ya kisayansi

Matokeo yenye nguvu zaidi ya utafiti ni kwamba ingawa ni vipimo sita tu vya akustika vinavyopatikana katika maeneo ya urefu wa arc inayojulikana, modeli ya kimakanika inaweza kuzalisha tena jiometri ya kimataifa ya lazy-wave kwa tofauti ya wastani ya takriban makumi machache ya sentimita.

Hitimisho la pili muhimu ni kwamba usanidi wa kebo moja haitoshi kwa urekebishaji.Maumbo yaliyolegea hufafanua vyema uchangamfu na jiometri ya chini, na maumbo ya wakati huo huo yanaelezea vyema ugumu wa mhimili.Kwa hivyo, mfumo wa ufuatiliaji wa matengenezo unahitaji kukusanya data chini ya wimbi tofauti, eneo la jukwaa na hali ya hali ya bahari.

Hitimisho muhimu la tatu ni kwamba kwa sababu tu umbo linaonekana kuwa sawa kwa ujumla haimaanishi kuwa sehemu muhimu za mzingo ziko katika eneo sahihi.Ingawa mifano ya awali na iliyoboreshwa ilizalisha viwango sawa vya juu vya kupindika, waliweka viwango hivi vya juu katika sehemu tofauti za kebo.

Hitimisho la nne ni kwamba salio halisi la uboreshaji linaweza kutumika kama kiashirio cha ufuatiliaji wa afya.Hata hivyo, kwa kuwa hitilafu halisi ya kuelea au uharibifu wa muda mrefu haujaanzishwa kwa majaribio, tokeo hili linaonyesha uwezo wa mbinu lakini halithibitishi utendaji wa kengele ya uga.

Dokezo la Chanzo na Mbinu

Jina kamili la asili la kazi: Reconstruction of dynamic subsea power cable shape from experimental measurements at sea

Waandishi, kwa mpangilio wao katika PDF: Antoine Maison;Melanie Roulet.

Mchango wa pamoja: Hakuna maelezo ya ushirikiano au uandishi wa kwanza katika PDF.

Mwandishi anayewajibika/mwasiliani: Hakuna alama ya mwandishi inayolingana au anwani ya barua pepe katika PDF.Rekodi rasmi ya SSRN inaorodhesha Antoine Maison kama mwandishi wa mawasiliano.

Taasisi: France Energies Marines, 525 avenue Alexis de Rochon, Plouzané 29280, France.

DOI:10.2139/ssrn.6947258.

Jukwaa la uchapishaji: SSRN.

Jarida lengwa: PDF ina maneno "Preprint submitted to Ocean Engineering".

Hali ya uchapishaji wa jarida: Toleo lililokubaliwa au kuchapishwa halijathibitishwa na Ocean Engineering.Hakuna habari ya kiasi, toleo na ukurasa.

Nyumba halisi ya uchapishaji iliyopitiwa na rika: Haikuweza kuthibitishwa kupitia toleo hili.Hati inayokaguliwa ni nakala ya awali inayopatikana kwenye SSRN.

Tarehe ya PDF: 12 Juni 2026.

Hali ya mwamuzi: Utafiti haujapitiwa na rika.Kuna onyo la "This preprint research paper has not been peer reviewed" kwenye kurasa za PDF.

Aina ya rasilimali: Machapisho ya awali ya utafiti wa uhandisi wa baharini unaochanganya kipimo cha majaribio nje ya nchi, nafasi ya akustisk ya USBL, usindikaji wa data wa INS/GNSS, uundaji wa kipengee chenye ukomo wa mwelekeo mmoja na uboreshaji wa kigezo cha msingi wa TPE.

Kiungo Rasmi:ukurasa rasmi wa usajili wa SSRN.

Ufadhili: Utafiti ulifadhiliwa na Jimbo la Ufaransa ndani ya mfumo wa programu ya 2030 ya Ufaransa na kutekelezwa na ADEME, ndani ya mradi wa utafiti wa HT-20MW unaoongozwa na Eolink.

Taasisi na mashirika yanashukuru: Eolink, Viper Innovations, Febus Optics, NKT, Cadden, Sonardyne na Pôle Mer Bretagne Atlantique.

Mgongano wa maslahi: Hakuna tamko tofauti la mgongano wa maslahi katika PDF.

Ufikiaji wa data: Hakuna tamko la ufikiaji wa data katika PDF inayoonyesha kwamba matokeo ghafi ya USBL, INS au uboreshaji yamechapishwa katika hazina ya data iliyo wazi.

Mbinu ya kuandaa yaliyomo: Makala haya ya Kituruki ni PDF nzima iliyopakiwa;Ilitayarishwa kwa kukagua taswira ya sehemu nzima ya kebo, mpango wa majaribio wa lazy-wave, ratiba za kipimo, uwekaji wa kihisi cha meli, vifaa vya USBL, grafu za umbo la kipengele, majedwali ya uboreshaji, usambazaji wa vigezo, grafu za kupindika na uchanganuzi wa hisia kwa pamoja.Hakuna matokeo ya kisayansi ambayo yameongezwa kutoka nje ya PDF.Uthibitishaji wa nje ulitumiwa tu kwa DOI, usajili rasmi wa SSRN, na maelezo ya mawasiliano ya mwandishi.

Onyo la kimsingi la kisayansi: Matokeo yanatokana na jaribio la bahari lililopunguzwa chini la siku mbili katika kina cha mita 30 cha mita 80, kebo ya kupima kipenyo cha milimita 68.Mbinu haijathibitishwa katika shamba la upepo linaloelea kibiashara.

Onyo la kimsingi la utaratibu: Mfano ni quasi-static;Data ya USBL ni 0,1 Hz;Kazi ya lengo hutumia tu ndege ya X-Z;Maeneo sita tu kando ya kebo yalipimwa.Ugumu wa flexural haukuweza kubainishwa na baadhi ya vigezo vya uzito havikuweza kubainishwa kwa kujitegemea.

Onyo la nambari na onyesho: Kigezo kinachoitwa “MSE” katika Mlinganyo 1 kimahesabu ni wastani wa umbali wa pande mbili.Jumla ya uzito unaoonekana wa BM1 na BM2 umetolewa kama -599 N/m katika maandishi, na kama jumla -589 N/m katika jedwali la mwisho.Thamani ya hitilafu ya sampuli iliyoboreshwa inaonyeshwa kama 0,22 m katika maandishi na 0,23 m katika takwimu.Ugumu wa flexural umeandikwa kwa N/m katika sehemu moja na kwa vitengo vya N·m² vinavyofaa katika majedwali.

Kikomo cha maoni cha matokeo: Utafiti unaunga mkono uwezekano wa mbinu ya kujenga upya umbo;haitoi uthibitisho wa tabia ya wakati halisi ya kebo, ubashiri wa maisha ya uchovu wa moja kwa moja, ugunduzi wa kweli wa kutofaulu kwa kuelea, au kutegemewa kwa biashara kwa muda mrefu.


Shiriki:

Maoni huchapishwa baada ya kukaguliwa.Maoni yako yatapitia mchakato wa idhini na yataonekana yakikubaliwa.

Acha maoni

Anwani yako ya barua pepe haitachapishwa. Sehemu za lazima zimewekewa alama ya *

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy