
Симҳои барқи динамикӣ, ки барқи тавлидшуда аз турбинаҳои бодии шинокунандаи баҳриро ба шабакаи қаъри баҳр интиқол медиҳанд, ба фишорҳои механикии пайваста дучор мешаванд, ки аз мавҷҳо, ҷараёнҳо, мадд ва ҳаракатҳои платформа ба вуҷуд меоянд, зеро як нӯг ба платформаи ҳаракаткунанда пайваст аст.Ин таҳқиқот меомӯзад, ки оё тамоми шакли сими дохили сутуни обро танҳо аз шаш андозагирии мавқеи акустикӣ барқарор кардан мумкин аст.
Дар таҷрибаҳои баҳрӣ, ки дар халиҷи Douarnenez-и Фаронса дар чуқурии оби 30 метр гузаронида шуданд, муҳаққиқон сими барқии динамикии 80 метрро дар конфигуратсияи дуқабатаи каҷ бо номи "lazy-wave" ҷойгир карданд.Шаш аломати акустикии USBL ба сим пайваст карда шуданд ва қабулкунак дар киштӣ мавқеи ин аломатҳоро тақрибан ҳар сония 10 чен мекард.Ҳаракати киштӣ ва нуқтаи болоии васлкунии кабел бо андозагириҳои INS, IMU ва GNSS назорат карда мешуд.
Шакли кабел байни шаш нуқтаи андозагирӣ на бо роҳи интерполятсияи мустақими геометрӣ, балки бо модели якченака унсури ниҳоӣ, ки рафтори механикии кабелро ифода мекунад, ҳисоб карда шуд.Параметрҳои норавшани модел, ба монанди сахтии меҳварӣ, вазни зоҳирии модулҳои шиноварӣ, ислоҳи умқи қаъри баҳр ва дарозии васлкунӣ, барои кам кардани масофа байни аломатҳои рақамӣ ва андозагириҳои воқеии USBL оптимизатсия карда шуданд.
Тафовути миёнаи мавқеъ дар як нуқтаи вақти муайян бо параметрҳои ибтидоӣ 1,69 метр буд, дар ҳоле ки бо параметрҳои оптимизатсияшуда, он дар натиҷаҳои намуна то тақрибан 0,22-0,23 метр коҳиш ёфт.Ин ба беҳбудии тақрибан 86-87 дар мувофиқат барои намунаи интихобшуда мувофиқат мекунад.Тафовути миёна дар байни сӣ лаҳзаи калибрченкунӣ ҳамчун 0,23 метр дар конфигуратсияҳое, ки дар он киштӣ ба кабел наздик аст, 0,41 метр дар конфигуратсияҳои номиналӣ ва 0,51 метр дар конфигуратсияҳои дурдаст гузориш дода шуд.
Модел ба тағйирот дар хусусиятҳои вазн то ғарқшавии кабел ва шинокунандаҳо ҳассос аст.Коҳиши 5 дар шиноварӣ қаъри поёнии кабелро тақрибан 0,75 метр паст кард ва макони каҷравии баландтаринро дар баробари кабел тақрибан 0,5 метр тағйир дод.Аз ин рӯ, муҳаққиқон пешниҳод мекунанд, ки ин усул метавонад барои назорат кардани вайроншавӣ, ба монанди аз даст додани қобилияти шинокунӣ ё тағирёбии намоёни вазн дар тӯли мӯҳлати хизмати кабел истифода шавад.
Аммо, ин усул як барқарорсозии пурра динамикӣ ё сеченака нест.Гарчанде ки системаи USBL мавқеъҳои сеченака эҷод мекунад, функсияи оптимизатсияи тадқиқот танҳо координатаҳои уфуқӣ ва амудиро дар сатҳи амудӣ истифода мебарад.Модел квазистатикӣ ҳисобида мешавад, шаш нишондиҳанда дар тақрибан 0,1 Hz чен карда шуданд ва ҳаракатҳои аз мавҷҳои баландбасомад ба вуҷуд омада мустақиман ҳал нашудаанд.Ин тадқиқот инчунин як чопи пешакии озмоиши баҳрии бебаррасишуда ва миқёспазир мебошад.
Чаро кабели динамикии зериобии барқ ҷузъи муҳим аст?
Дар турбинаҳои шамоли шинокунандаи оффшорӣ платформа бар хилофи турбинаҳои собит дар зери таъсири мавҷҳо ва шамол доимо ҳаракат мекунад.Нуги болоии сими электрикй ба ин иншооти сайёр ва кисми поёнй ба каъри бахр пайваст карда шудааст.Ҳамин тариқ, дар ҳоле ки кабел қувваи баланди барқ дорад, он бояд инчунин ба кашиш, хамшавӣ, чархиш, ҳарорат ва фишори беруна тоб оварад.
Киштии кабел танҳо аз ноқилҳо иборат нест.Маводҳои гуногун, аз қабили ноқилҳои мис, изолятсияи барқ, муҳофизат, нахҳои коммуникатсионӣ, қабатҳои таҳкими механикӣ ва ғилофҳои берунӣ якҷоя кор мекунанд.Соиш ва лағзиш байни қабатҳои спиралӣ рафтори каҷшавии кабелро ғайрихаттӣ мегардонад ва аз бори гузашта вобастагӣ дорад.
Нокомии сими содиротии динамикӣ ё дохили массив на танҳо хароҷоти таъмири кабелро ба бор меорад.Истеҳсоли нерӯи барқи турбина ё гурӯҳи турбинаҳо метавонад қатъ шавад, амалиёти махсуси киштиҳо ва баҳрӣ талаб карда шавад ва бинобар шароити обу ҳаво таъхирҳои дарози дастрасӣ ба амал омада метавонанд.Аз ин рӯ, мониторинги кори воқеии кабел, каҷшавӣ ва консентратсияи фишори он барои нигоҳдории пешгирикунанда муҳим аст.
Тарҳбандии кабели lazy-wave чист?
Дар таҳқиқот, кабел бо геометрияи мавҷнок бо номи "lazy-wave" ҷойгир карда шуд.Бо илова кардани модулҳои шиноварӣ ба қисмҳои муайяни кабел, кабел аввал дар сутуни об ба поён ғарқ мешавад, сипас ба боло боло мебарояд ва сипас боз ба қаъри баҳр ғарқ мешавад.
Ин геометрия ду нуқтаи ҷудогона дорад:
- Дуруст: Минтақаи ковоки поёнии пас аз нуқтаи пайвасти боло ташкил карда шудааст.
- Хук: Минтақаи қуллаи баландшуда, ки аз таъсири модулҳои шинокунанда ба вуҷуд омадааст.
Модулҳои шинокунанда барои кам кардани интиқоли мустақими ҳаракатҳои платформа ба қисми поёнии кабел.Тарҳрезии дуруст метавонад қувваи кашандаро дар ҳалқаи болоӣ, соиш дар минтақаи тамос бо қаъри баҳр ва аз ҳад зиёд каҷ шудани кабел маҳдуд кунад.
Дар тарҳи озмоишӣ ду бахши алоҳидаи модулҳои шинокунанда мавҷуданд. Бахши ба пайвасти болоӣ наздиктар BM1, ва бахши ба бори лангарии қаъри баҳр наздиктар BM2 номида шудаанд.
Кабели дар озмоиш истифодашуда чӣ хусусиятҳо дорад?
Сими санҷишӣ як сими барқии динамикӣ бо синфи шиддати 6/10(12) кВ, се барандаи миси 35 mm² ва диаметри берунии 68 миллиметр мебошад.Ноқил аз системаҳои бузурги бодҳои шинокунандаи тиҷоратӣ хурдтар аст, аммо сими маъмулии динамикӣ мебошад, ки метавонад барои дастгоҳҳои энергетикии мавҷ ё турбинаҳои хурди шамол истифода шавад.
| Хусусият | Арзиш |
|---|---|
| Синфи шиддати кабел | 6/10(12) кВ |
| Шумора ва буриши кондукторхо | 3 × 35 mm² мис |
| Диаметри берунӣ | 68 mm |
| Дарозии умумии кабели таҷрибавӣ | 80 m |
| умқи обҳои мақсаднок | 30 m |
| Вазни намоён дар об дар аввал чен карда шуд | 84,4 N/m |
| Формати тарҳ | lazy-wave бо ду қисмати шинокунанда |
Нӯги поёни кабел ба вазни мурдае, ки дар қаъри баҳр мондааст, бо ресмон ва тазиқи полиэстер пайваст карда мешавад.Нӯги болоӣ ба системаи суспензияи шакли X пайваст карда шудааст, ки дар зери чаҳорчӯбаи қафои А ҷойгир аст.Азбаски пайвасти болоӣ ифодашуда ҳисобида мешавад, дар модел танҳо се координатаи мавқеъи ин нуқта истифода мешавад.
Озмоишҳои баҳрӣ дар куҷо ва дар кадом шароит гузаронида шуданд?
Таҷрибаҳо дар моҳи июли соли 2024 дар Douarnenez Bay, дар наздикии Morgat, дар Бриттани, Фаронса гузаронида шуданд.Интихоби минтақа аз умқи тақрибан метри 30, қаъри баҳри хокӣ-шағал, наздикӣ ба соҳил ва минтақае, ки аз шароити гуногуни мавҷи шамол муҳофизат карда мешавад, таъсир расонд.
Шароити афзалиятноки муҳити зист;0,1 ҳамчун ҷараён камтар аз м/с, баландии мавҷи тақрибан 0,5-1,5 метр ва шамоли паст, ки аз ҳудуди амалиёти киштӣ зиёд нахоҳад буд, муайян карда мешавад.
Киштй дар чор нукта монтаж карда шудааст.Бо тагйир додани дарозии ресмонхои монтажкунй киштй ба самти кабел пеш ва акиб харакат карда, ба хамин тарик мавкеи горизонталии нуктаи пайвастшавии болои кабел ба таври идорашаванда тагьир дода шуд.
Кадом конфигуратсияҳои кабел озмуда шуданд?
Ҳамагӣ даҳ фосилаи вақти андозагирӣ дар тӯли ду рӯзи андозагирӣ муайян карда мешавад.Дар рафти тачрибахо баландии нуктаи лангари боло хам аз чихати мавкеи горизонталии киштй ва хам аз чихати мавч тагьир ёфт.
| Танзимот | Тафовути тахминии уфуқӣ нисбат ба мавқеи номиналӣ |
|---|---|
| Пӯшед | +7 м |
| Номиналӣ | 0 m |
| дурдаст | -7 m |
| Хеле дур | -14 m |
Графикҳои болоӣ дар расми 3 мавқеи киштӣ дар самти кабел ва графикҳои поёнӣ баландии пайвасти болоро нисбат ба вазни мурда нишон медиҳанд.Баландии пайванди болоӣ аз ҳисоби обхезиҳо ва ҳаракатҳои киштӣ тақрибан дар ҳудуди 32-36 метр фарқ мекард.
Истифодаи конфигуратсияҳои гуногун танҳо барои таъмини гуногунии шакл нест.Натичахои тадкикот нишон медиханд, ки баъзе параметрхои механикиро танхо хангоми ба кадри кофй дароз кардани кабел муайян кардан мумкин аст.Масалан, сахтии меҳвар дар конфигуратсияҳои наздик ва фуҷур суст аст;он дар конфигуратсияҳои дурдаст ва шиддатноктар таъсири бештар дорад.
Системаи USBL кабелро чӣ гуна пайгирӣ кард?
USBL ихтисораи "Ultra Short BaseLine" аст.Система аз трансивери акустикии ба киштй васлшаванда ва шаш маркери акустикии дар кабел гузошташуда иборат аст.
Интиқолдиҳанда ба об сигнали аудио мефиристад, аломатҳои кабел ба ин сигнал ҷавоб медиҳанд.Масофа аз вақти расидани ҷавоб;Азимут ва кунҷҳои баландӣ аз рӯи самти расидани садо ҳисоб карда мешаванд.Бо муттаҳид кардани ин маълумот мавқеи сеченакаи ҳар як маркер муайян карда мешавад.
| ҷузъи USBL | Тартиб дар амал |
|---|---|
| Шумораи нишонаҳо дар кабел | 6 |
| интиқолдиҳанда | Дар зери сутуни фуровардашуда дар тарафи рости киштӣ |
| Амиқии интиқолдиҳанда | Тақрибан 3,96 м поёнтар аз сатҳи об |
| басомади пинг | 0,1 Hz |
| Вақти тахминии байни андозагирӣ | 10 сония |
| Натиҷаи асосӣ | Арзи ҷуғрофӣ, тулӣ ва амиқ |
Ҳангоми коркарди маълумот танҳо тамғаҳои вақт нигоҳ дошта мешуданд, ки дар он ҳамаи шаш нишонгузор ҷойгоҳҳои дуруст ва мувофиқро тавлид мекарданд.Гарчанде ки ин филтр сифати маълумотро беҳтар мекунад, он андозагириҳоеро, ки мавҷуд нестанд ё шароити душвори акустикиро аз таҳлил истисно мекунад.
Мавқеи киштӣ ва пайвасти болоӣ чӣ гуна чен карда шуд?
Системаи навигатсионии инерсиалӣ дар киштӣ аз як IMU ва ду мавҷгири GNSS иборат аст.IMU ҳаракат ва самти киштиро муайян мекунад ва мавҷгирҳои GNSS мавқеи ҷаҳонии онро муайян мекунанд.
Маълумоти хоми GNSS бо усули PPK бо истифода аз ченакҳои истгоҳҳои истинод дар хушкӣ пас аз коркард карда шуданд.Дар таҳқиқот гуфта мешавад, ки номуайянии мавқеи уфуқӣ дар суръати асосии маълумоти 200 Гц тақрибан ба сантиметр 0,3-3 кам карда мешавад.
Мавқеи воқеии пайванди болоӣ бо истифода аз масофаҳои геометрии байни сенсори паймоиш ва пайванди пайванд ҳисоб карда мешавад.Азбаски дар мавқеи амудӣ истинодҳои баландии гуногун мавҷуданд, ҳама ченакҳо ба системаи истинод ба RGF93-v2b табдил дода шуданд ва болои сутуни киштӣ ҳамчун нуқтаи истинодҳои умумӣ истифода мешуд.
Чаро мавқеи бори лангарӣ дар қаъри баҳр номуайян аст?
Барои маҳдудияти поёнии модели рақамӣ, вазни мурда ва мавқеи охири поёни кабел бояд маълум бошад.Аммо дар таҳқиқот гуфта мешавад, ки ин макон номуайянӣ дорад, ки метавонад ба чанд метр мерасад.
Сабабҳои асосии номуайянӣ инҳоянд:
- Мавқеи сабтшуда ба ҷои вазни мурда ба охири кран тааллуқ дорад,
- Ҳангоме ки вазн ба об фуроварда мешавад, ҷараён онро аз самти амудӣ дур мекунад,
- Амиқ дар нуқтаи дақиқе, ки вазн партофта мешавад, чен карда намешавад,
- Хониши визуалии арзиши амиқ аз дисплейи ноустувор дар пул,
- Надонистани кунҷ ва кашиши ресмон байни вазни мурда ва нуги поёни кабел.
Аз ин сабаб, масофаи уфуқӣ байни вазни мурда ва охири поёни ноқил ба ҷои он ки мустақиман ҳамчун геометрияи собит гирифта шавад, ба яке аз тағирёбандаҳои оптимизатсия табдил дода шудааст.
Кадом системаи координатҳо истифода шуд?
Барои ҳисобҳои шакл, маркази системаи координатҳо ҳамчун мавқеи ченкунии вазни мурда интихоб карда мешавад.Меҳвари Z амудӣ ба боло аст.Меҳвари x самти ноқил аст, ки аз тақсимоти миёнаи шаш аломат дар тамоми ченакҳои USBL гирифта шудааст ва аз киштӣ то вазни мурда мусбат ҳисобида мешавад.Меҳвари Y аз меҳварҳои X ва Z гирифта шудааст.
Гарчанде ки маркерҳои USBL мавқеъҳои сеченакаро ба вуҷуд меоранд, муқоисаи шакл дар таҳқиқот ба ҳавопаймои амудии X-Z пешбинӣ шудааст.Аз ин рӯ, оптимизатсия ҳаракати паҳлӯии Y-и ноқилро ба функсияи ҳадаф бевосита дар бар намегирад.
Шакли кабел бо кадом модел ҳисоб карда шуд?
Геометрияи мавҷи танбалӣ бо нармафзори Deeplines барои таҳлили гидромеханикии сохторҳои оффшорӣ моделсозӣ шудааст.Кабел бо унсурҳои ниҳоии чӯби якченака дар тӯли дарозии он ифода карда мешавад.
Вурудҳои намунавӣ дар бар мегиранд:
- Диаметри кабел ва дарозии умумӣ,
- Вазни намоёни ноқил дар об,
- Мавқеъ ва вазни намоёни қисмҳои шинокунанда,
- сахтии меҳвар,
- сахтии хамшавӣ,
- умқи об,
- Мавқеъҳои лимити болоӣ ва поёнӣ.
Ҳисобкуниҳо статикӣ анҷом дода шуданд.Дар хар як маркаи вакт мавкеи хозираи киштй ва звенои болой ба модел дода шуда, шакли мувозинати кабель хисоб карда мешуд.Модели инерцияи вобаста ба вақт, кашиши гидродинамикӣ ё шитобҳои басомади баландро, ки аз мавҷ ба вуҷуд омадааст, ҳал намекунад.
Модели на танҳо шакли кабелро истеҳсол мекунад;Он инчунин метавонад тақсимоти қувваи кашиш ва каҷро дар баробари кабел ҳисоб кунад.Гарчанде ки дастрасӣ ба тақсимоти стресс дар фасли ҷамъбаст зикр шудааст, дар хулосаи мақола натиҷаҳои муфассали стресс ё хастагӣ оварда нашудаанд.
Хатои байни андозагирӣ ва модел чӣ гуна ҳисоб карда шуд?
Мавқеи дарозии камони ҳар як аломати USBL дар кабел маълум аст.Дар модели элементҳои ниҳоӣ шаш нуқтаи ададӣ, ки ба як дарозии камон мувофиқанд, гирифта шуда, бо нуқтаҳои ченшуда муқоиса карда шуданд.
Функсияи объективӣ, ки дар тадқиқот истифода мешавад, дар шакли зерин аст:
\[ mse(t)=\frac{1}{6}\sum_{i=0}^{5} \sqrt{\left(x_{B_i,USBL}-x_{B_i,Num}\right)^2+ \left(z_{B_i,USBL}-z_{B_i,Num}\right)^2} \]
- хBᵢ,USBLмавқеи уфуқии ченшудаи маркер i.
- zBᵢ,USBLмавқеи амудии ченшуда аст.
- xBᵢ,Num ва zBᵢ,Numмавқеъҳо дар ҳамон дарозии камон дар модел ҳисоб карда мешаванд.
- Масофаи Евклидии шаш нуқта ба шаш адад илова ва тақсим карда мешавад.
Оё истилоҳи «MSE» аз ҷиҳати математикӣ дуруст аст?
Дар муодила решаи квадратии фарқиятҳои квадратӣ барои ҳар як нуқта гирифта мешавад ва миёнаи ин масофаҳо ҳисоб карда мешавад.Воҳиди натиҷа метр аст.Аз ин рӯ, муодила аз ҷиҳати техникӣ "хатои миёнаи квадратӣ" нест, балки масофаи миёнаи дученакаи Евклидист.
Хатои миёнаи ҳақиқии квадратӣ решаҳои квадратӣ надорад ва воҳиди м² дорад.Агар хатои миёнаи квадратии реша истифода мешуд, аввал миёнаи масофаҳои квадратӣ ҳисоб карда мешуд ва сипас як решаи квадратӣ ҳисоб карда мешавад.Азбаски дар мақола истилоҳи "MSE" идома дорад, натиҷаҳо дар ин изҳороти туркӣ тағир наёфтаанд, аммо сохтори воқеии математикии ченак ба таври возеҳ баён шудааст.
Чаро модели ибтидоӣ бо андозагириҳо мувофиқат накард?
Дар аввал, вазни намоёни ноқил дар об 84,4 N/m, сахтии хамшавӣ 500 N·m² ва дигар параметрҳо аз андозагирӣ ё тарҳрезӣ гирифта мешаванд.Дар мисоли расми 6, байни аломатҳои ададӣ ва USBL фарқияти назаррас вуҷуд дорад ва масофаи миёна 1,69 метр аст.
Сарчашмаҳои эҳтимолии ин фарқият инҳоянд:
- номуайянӣ дар ҷойгиршавии қаъри баҳр ва вазни мурда,
- Мавқеи воқеии шинокунанда аз арзиши тарҳ фарқ мекунад,
- Сахтии меҳвари номаълуми кабел,
- номуайянии дарозӣ байни пайвасти боло ва оғози воқеии кабел,
- Модели квазистатикӣ ва дученака аст,
- Хатогиҳои андозагирии USBL.
Кадом параметрҳо оптимизатсия шуданд?
| Параметр | Оғоз | Ҳадди поёнӣ | Маҳдудияти болоӣ | Воҳиди |
|---|---|---|---|---|
| Масофаи поёни вазн-кабели мурда | 25 | 25 | 30 | м |
| Ислоҳи амиқ | 0 | -1 | 1 | м |
| Дарозии оғози пайвастшавӣ-кабели болоӣ | 0,6 | 0,2 | 1,2 | м |
| Сахтии меҳвар | 1.000 | 10 | 1.000 | кН |
| Вазни намоёни BM1 | -275 | -340 | -245 | Н/м |
| Вазни намоёни BM2 | -300 | -340 | -245 | Н/м |
Вазни манфии намоён нишон медиҳад, ки модулҳо нисбат ба вазни поён қувваи баландтари оббозиро ба боло ба вуҷуд меоранд.
Оптимизатсия чӣ гуна анҷом дода шуд?
Сӣ тамғаи вақт интихоб карда шуданд, ки дар он ҳамаи шаш нишонгузор андозагирии дурустро истеҳсол карданд ва рафтори кабел боэътимод ба назар мерасид.Ин вақтҳо омезиши наздик, номиналӣ, дур, баландиҳои гуногуни мавҷҳо ва мавқеъҳои гуногуни киштиро дар бар мегиранд.
Барои оптимизатсия бастаи Simuoptuna ва намунаи Tree-Structured Parzen Estimator китобхонаи Optuna истифода шуд.Дар ҳар як тамғаи вақт маҷмӯи гуногуни параметрҳои 1.000 санҷида шуд.
Дар марҳилаи якуми оптимизатсияи глобалӣ ҳадди аққал:
\[ 30\ тамғаи\ вақт \times 1.000\ озмоиш = 30.000\ ҳалли\ модел \]
дарк карда шуд.Тадқиқотҳои ҳассосият ва такмилёфтаи оптимизатсия ба ин рақам ҳисобҳои иловагӣ оварданд.
TPE омезиши параметрҳои навро бо эҳтимолияти ками тавлиди хатоҳо тавассути дидани натиҷаҳои параметрҳои қаблан озмудашуда тавсия медиҳад.Маҷмӯи параметре, ки масофаи миёнатарини нишондиҳандаро дар ҳар як тамғаи вақт дод, ҳамчун ҳалли "беҳтарин" интихоб карда шуд.
Оё муваффақияти оптимизатсияи глобалӣ ба мавқеи киштӣ вобаста аст?
Бале.Расми 8 нишон медиҳад, ки масофаи миёна вобаста ба мавқеи уфуқии киштӣ фарқ мекунад.
| Танзимот | Масофаи миёнаи андозагирии намунавӣ |
|---|---|
| Пӯшед | 0,23 m |
| Номиналӣ | 0,41 m |
| дурдаст | 0,51 m |
Модел дар конфигуратсияҳои наздик ба андозагирӣ беҳтар мувофиқат мекунад.Аммо, муайян кардани баъзе параметрҳо дар конфигуратсияи наздик душвортар аст.Азбаски фишори меҳвар ва дарозии меҳвар ҳангоми фуҷур будани кабел паст аст, арзишҳои гуногуни сахтии меҳвар метавонанд шаклҳои шабеҳро ба вуҷуд оранд.
Сахтии меҳварӣ чӣ гуна муайян карда шуд?
Дар расми 9 дида мешавад, ки дар ҳоле ки арзишҳои сахтгирии оптимизатсияшуда дар конфигуратсияҳои наздик тақсимоти васеъро нишон медиҳанд, арзишҳо дар доираи тангтар мутамарказ шудаанд, зеро кабел дарозтар мешавад.
Бо истифода аз натиҷаҳои конфигуратсияҳои номиналӣ ва дурдаст, сахтии меҳвар тақрибан астОн ҳамчун 27 kN таъин карда шудааст: Вақте ки танҳо ин конфигуратсияҳо истифода мешаванд, инҳирофи стандартӣ ҳамчун 3 kN гузориш дода мешавад ва вақте ки ҳамаи конфигуратсияҳо якҷоя истифода мешаванд, инҳироҷи стандартӣ ҳамчун 23 kN гузориш дода мешавад.
Гуфта шуд, ки дар озмоиши лабораторӣ арзиши тақрибан 45 kN гирифта шудааст.Дар мақола натиҷаи 27 kN бо арзиши лабораторӣ мувофиқат мекунад.Аммо, 27 kN тақрибан дарсад 40 камтар аз 45 kN аст.Аз ин рӯ, мувофиқатро на мувофиқати дақиқи рақамӣ, балки дар натиҷаи ҳамон як дараҷаи бузургӣ баррасӣ кардан лозим аст.
Номуайяниҳои сарҳади поёнӣ ва умқи об чӣ гуна ҳал карда шуданд?
Аз рӯи натиҷаҳои глобалии оптимизатсия, масофаи самаранок байни вазни мурда ва охири поёни кабел ҳамчун метри 27,45 муайян карда мешавад.Арзиши ибтидоӣ 25 метр аст.
Ислоҳи умқи барои баландии ошёнаи баҳр ҳисобшуда -0,15 метр аст.Ин арзиш нишон медиҳад, ки тағир додани истинодҳои асосие, ки тақрибан ба сантиметр 15 истифода мешавад, мувофиқатро бо андозагирӣ зиёд мекунад.
Дар оптимизатсияи дақиқшуда кадом қиматҳо ба даст омаданд?
Дар натиҷаи оптимизатсияи аввал, сахтии меҳвар, масофаи пойгоҳ ва ислоҳи амиқ, ки боэътимод ҳисобида мешуданд, муқаррар карда шуданд.Дар марҳилаи дуюм, танҳо дарозии пайванди болоӣ ва вазнҳои намоёни ду қисмати шинокунанда аз нав оптимизатсия карда шуданд.
| Параметр | Арзиши ибтидоӣ | Арзиши оптимизатсияшуда |
|---|---|---|
| Масофаи поёни вазн-кабели мурда | 25 m | 27,45 m |
| Ислоҳи амиқ | 0 m | -0,15 m |
| Сахтии меҳвар | 1.000 kN | 27 kN |
| Дарозии пайванди болоӣ | 0,60 m | 0,60 m |
| Вазни намоёни BM1 | -275 N/m | -283 N/m |
| Вазни намоёни BM2 | -300 N/m | -306 N/m |
Далели он, ки арзиши оптимизатсияшудаи дарозии пайванди болоӣ бо ченаки мустақиман 0,60 яксон аст, ҳамчун яке аз қавитарин намунаҳои тасдиқи дохилии усул пешниҳод карда мешавад.
Номувофиқии ададӣ вобаста ба вазни модулҳои шинокунанда
Дар матн гуфта мешавад, ки ҷамъи вазнҳои зоҳирии BM1 ва BM2 доимӣ -599 N/m аст.Аммо, ҷамъи арзишҳои дар ҷадвали ниҳоӣ додашуда чунин аст:
\[ -283\ \mathrm{N/m} + (-306\ \mathrm{N/m}) = -589\ \mathrm{N/m} \]
Фарқияти 10 N/m вуҷуд дорад.Ин фарқият хеле калон аст, ки онро танҳо бо яклухткунӣ ба ададҳои бутун шарҳ додан мумкин нест.Азбаски арзишҳои оптимизатсияи хом дода нашудаанд, аз ин версия муайян кардан мумкин нест, ки оё ифодаи -599 N/m ё арзишҳо дар ҷадвали ниҳоӣ дурустанд.
Шакли оптимизатсияшуда то чӣ андоза бо андозагириҳо мувофиқат мекунад?
Дар расми 13, хати намуна аз шаш нуқтаи USBL дар конфигуратсияи обхезии паст ва баланд пайгирӣ мекунад.Матн фарқияти миёнаро ҳамчун метри 0,22 медиҳад ва унвони рақам онро ҳамчун метри 0,23 медиҳад.Ин тафовути ночиз метавонад аз сабаби яклухткунӣ ё фарқияти версияи матнии рақамӣ бошад.
Натиҷаи тақрибан ҳисобкунакҳои 0,22-0,23 дар муқоиса бо фарқияти метрҳои 1,69 дар мисоли аввал беҳбуди назаррас аст.Аммо, натиҷа аз шаш нуқтаи андозагирӣ ва фарзияҳои механикии модел вобаста аст.Каҷи кабели байни нишонаҳо мустақиман чен карда намешавад, балки бо модели унсурҳои ниҳоӣ анҷом дода мешавад.
Чаро мувофиқати шакл ҳисоби каҷиро тағйир медиҳад?
Тасвири 14 каҷшавии ноқилҳои бо параметрҳои ибтидоӣ ва оптимизатсияшуда ҳисобшударо муқоиса мекунад.Дар конфигуратсияи номиналӣ фарқияти миёнаи мавқеъ тақрибан метри 1,7 дар аввал аст, 0,34 дар ҳолати оптимизатсияшуда.
Каҷравии қуллаи мусбат дар минтақаи Саг тақрибан 0,168 м бо параметрҳои ибтидоӣ мебошад-10,176 м бо параметрҳои оптимизатсияшудаОн ҳамчун-1 дода мешавад: Ин арзишҳо ба ҳамдигар наздиканд.
Бо вуҷуди ин, ҷойгоҳҳои қуллаҳои каҷӣ дар баробари ноқил байни ду модел беш аз ду метр мегузаранд.Ҳангоми арзёбии хастагӣ ва зарари маҳаллӣ, на танҳо арзиши максималии каҷравӣ, балки дар кадом қисми кабел ин ҳадди аксар рух медиҳад, муҳим аст.Модели шакли нодуруст метавонад як минтақаи муҳими андозаи дурустро нишон диҳад, аммо дар ҷои нодуруст.
Муносибати асосии байни каҷшавӣ ва радиуси каҷшавии маҳаллӣ ин аст:
\[ \kappa=\frac{1}{R} \]
- κ, м-1 каҷравӣ дар воҳид аст.
- Rрадиуси маҳаллии каҷшавӣ бо метр аст.
Масалан 0,176 м-1 каҷшавӣ ба радиуси каҷшавии тақрибан метри 5,68 мувофиқат мекунад.Ин табдилдиҳӣ муносибати асосии геометрӣ мебошад, ки бо мақсади шарҳ дода шудааст;Дар мақола ин арзиш мустақиман бо маҳдудияти тарҳ муқоиса карда нашудааст.
Чаро вазни кабел ва вазни модулҳои шинокунанда бо ҳам омехта мешаванд?
Вазни намоёни ноқил ба поён ва вазни ба боло намоёни шинокунандаҳо ба ҳамон геометрияи глобалӣ таъсири муқобил доранд.Шакли шабеҳи lazy-wave-ро метавон ба даст овард, агар оббозӣ ҳангоми каме вазнинтар кардани кабел зиёд карда шавад.
Аз ин рӯ, вақте ки се параметри вазн дар як вақт бароварда шуданд, оптимизатсия ба комбинатсияҳои гуногун дар тамғаҳои вақтҳои гуногун майл дошт ва ноустувор ба назар мерасид.Вақте ки вазни кабел ба арзиши ченшудаи 84,4 N/m муқаррар карда шуд, таъсири умумии шиноварҳо устувортар шуд.
Ин натиҷа нишон медиҳад, ки андозагирии шакл на ҳамеша барои мустақилона муайян кардани ҳар як параметри физикӣ кифоя аст.Баъзе параметрҳо бояд тавассути андозагирии лаборатория ё маълумоти истеҳсолкунанда муқаррар карда шаванд.
Оё шакли кабел ба вазни зоҳирии худ ҳассос аст?
80,9 барои вазни зоҳирии кабел;Қиматҳои 84,4 ва 89,8 N/m санҷида шуданд.Дар конфигуратсияҳои дисталӣ ва номиналӣ шаклҳо қариб ба ҳам мепайванданд.Дар конфигуратсияи наздик фарқиятҳои хурд мушоҳида карда шуданд, аммо ин фарқиятҳо аз ҳассосияти андозагирии системаи USBL камтар буданд.
Аз ин рӯ, ба таври эътимодбахш ҷудо кардани вазни зоҳирии ноқилро аз шакли глобалӣ дар доираи вазни танги дар таҳқиқот санҷидашуда ғайриимкон аст.Ин натиҷа тафсири бодиққати изҳороти "ҳассосияти баланд ба вазнҳои кабелӣ ва оббозӣ" дар рефератро талаб мекунад.Модели махсусан дар асоси тағирёбии тавозуни оббозии соф ҳассос;Ҳассосият ба тағироти хурд дар вазни кабел танҳо камтар аст.
Чаро сахтии хамишӣ муайян карда нашуд?
Таҳлили ҳассосият бо арзишҳои 100, 500 ва 1.000 N · m² барои сахтии хам кардан гузаронида шуд ва дида шуд, ки шакли глобалии ноқил нисбат ба вазни кабел ба ин тағирот камтар ҳассос аст.
Ин якчанд сабаб дорад:
- Мавқеи ҳарду канори кабел маҳдуд аст.
- Шакли глобалӣ асосан аз рӯи вазн, оббозӣ ва қувваҳои кашиш муайян карда мешавад.
- Сахтии флексия аз сабаби часпак ва буридани байни қабатҳои кабел ғайрихаттӣ аст.
- Сахтӣ бо таърихи сарборӣ, ҳарорат, фишори беруна ва каҷшавии маҳаллӣ фарқ мекунад.
- Сахтии ягонаи собит каҷ рафтори воқеии кабелро ифода намекунад.
Дар як қисми PDF, сахтии хамшавӣ ҳамчун "500 N/m" навишта шудааст;воҳиди дуруст дар ҷадвалҳо ва аз ҷиҳати маънои физикӣ Н·м².Ифодаи N/m дар матн хатои воҳиди чопӣ ба назар мерасад.
Агар қувваи шинокунӣ 5 фоиз кам шавад, чӣ рӯй медиҳад?
Дар расми 16 вазни намоёни шинокунанда ба ±5 фоиз иваз карда шудааст.Вақте ки оббозии соф бо фоиз кам мешавад 5:
- Нуқтаи рост тақрибан 0,75 метр поён рафт.
- Мавқеи дарозии камон дар каҷравии баландтарин тақрибан 0,5 метр аз канори боло кӯчонида шудааст.
Азбаски фарқияти миёнаи мавқеъ дар моделҳои оптимизатсияшуда камтар аз нисфи ин тағироти амудиро ташкил медиҳад, муаллифон бар ин назаранд, ки талафоти оббозӣ дар 5 як аломати ченшаванда хоҳад буд.
Ин натиҷа имкон медиҳад, ки тағироти дарозмуддат дар модулҳои оббозӣ, аз қабили обгирӣ, осеб, ҷудошавӣ ё вазни иловагии аз ҷониби организмҳои баҳрӣ эҷодшуда тавассути мониторинги шакл муайян карда шаванд.Дар тадқиқот, ягон таҷрибаи воқеии шинокунандаи вайроншуда гузаронида нашуд, тағирот ба таври ададӣ татбиқ карда шуд.
Оё усул шакли пурраи динамикиро барқарор мекунад?
Не.Ҳарчанд сарлавҳаи мақола ба сими динамикии зериобӣ ишора мекунад, модели ҳисобкунии истифодашуда квазистатикӣ мебошад.Дар ҳар як тамғаи вақти USBL, ноқил бар асоси мавқеъҳои сарҳадии ҷории худ дар тавозуни статикӣ ҳисобида мешавад.
Модел таъсири зеринро мустақиман ҳал намекунад:
- Қувваҳои инерсиалӣ дар баробари кабел,
- Суръатҳо ва шитобҳо дар басомади мавҷҳо,
- Таъсири аз вақт вобастаи кашиши гидродинамикӣ ва массаи иловагӣ,
- Гистерезис, ки аз ҳолати гузаштаи кабел ба вуҷуд омадааст,
- ларзишҳои динамикии шинокунанда.
Азбаски суръати ченкунии USBL 0,1 Гц аст, таърихи муфассали ҳаракатҳои тезтар аз тақрибан сонияҳои 10 гирифта намешавад.Аз ин рӯ, ин усул барои мониторинги оҳиста-оҳиста тағирёбандаи шакли глобалӣ ва таъсири мавқеъ / мавқеъи киштӣ беҳтар мувофиқ аст.
Чаро модели мустақими динамикӣ истифода нашуд?
Ҳарчанд модели динамикӣ аз нуқтаи назари ҷисмонӣ ҳамаҷонибатар ба назар мерасад, он ношиносҳои бештарро талаб мекунад.Параметрҳо, аз қабили ҷараён, коэффисиенти кашолакунӣ, массаи иловагӣ, демпинг, фишорҳои ибтидоӣ, ҳолати часпак-лағзиши қабатҳои дохилии кабел ва бори гузашта бояд муайян карда шаванд.
Муҳаққиқон бар ин назаранд, ки агар баҳрҳои ором ва ҳаракати киштиҳои назоратшаванда интихоб карда шаванд, модели квазистатикӣ метавонад калибровкаи қобили истифодаро бо номуайянҳои камтар таъмин кунад.Аз тарафи дигар, ӯ изҳор медорад, ки барои муайян кардани сахтии хамшавӣ модели динамикӣ бо андозагирии басомади баландтар метавонад талаб карда шавад.
Оё озмоиши миқёсан хурдшуда кабели воқеии нерӯи бодии шинокунандаро ифода мекунад?
Кабели таҷрибавӣ, умқи об ва андозаи ҳаракат аз турбинаҳои бодҳои шинокунандаи тиҷоратӣ хурдтар аст.Ин интихоб хароҷоти озмоишҳо, зарурати киштиҳо, равандҳои иҷозатдиҳӣ ва масофа аз соҳилро коҳиш дод.
Оқибатҳои коҳиши миқёс дутарафаанд:
- Минтақаҳои нобино инъикоси акустикӣ ва сенсорҳо метавонанд дар масофаҳои кӯтоҳ самараноктар бошанд.
- Гарчанде ки дақиқии мавқеъ дар миқёси воқеӣ нисбатан пасттар аст, ҳаракатҳои кабелӣ ва тағироти геометрӣ калонтар хоҳанд буд.
Муаллифон чунин мешуморанд, ки принципи асосии усулро метавон ба миқёси калонтар гузаронидан мумкин аст.Аммо, тадқиқот тасдиқи сими турбинаи шинокунандаи синфи 20 MW-ро таъмин намекунад.
Оё шаш нуқтаи ченкунӣ барои ифода кардани тамоми кабел кофӣ аст?
Шаш нишонгузор танҳо мавқеъҳои мушаххаси дарозии камонҳои кабели метри 80-ро чен мекунанд.Шакл ва каҷравии байни нишонаҳо аз модели унсурҳои ниҳоӣ бармеояд.
Аз ин рӯ, усул на танҳо ба андозагирӣ асос ёфтааст, азнавсозии моделӣ равиш.Вақте ки модел дорои параметрҳои механикии дуруст ва шароити сарҳадӣ аст, тамоми шаклро бо шумораи ками сенсорҳо пешгӯӣ кардан мумкин аст.Агар модел нодуруст бошад, хатари ба вуҷуд омадани қуллаҳои каҷкунии нодуруст дар байни нуқтаҳои андозагирӣ вуҷуд дорад.
Яке аз бартариҳои муҳими таҳқиқот дар он аст, ки мавқеи дарозии камонҳои ҳар як маркер дар баробари кабел маълум аст.Агар маълум набошад, ки нуқтаи дар усулҳои алтернативии тасвир муайяншуда ба кадом қисми физикии кабел мувофиқат мекунад, ба оптимизатсия қабати иловагии номуайянӣ илова карда мешавад.
Силсилаи вақтии кабелро чӣ гуна барқарор кардан мумкин аст?
Вақте ки параметрҳо бо сӣ тамғаи боэътимоди вақт калибр карда шуданд, барои тамоми диапазони ченкунӣ ҳеҷ гуна оптимизатсияи дубора талаб карда намешавад.Ҳаракати пайванди болоӣ, ки аз ҷониби INS чен карда шудааст, метавонад ба модел ҳамчун силсилаи вақт ворид карда шавад ва ҳолати кабели квазистатикӣ дар ҳар лаҳза ҳисоб карда шавад.
Бо ин равиши такрорӣ:
- Силсилаи вақти шакли кабел,
- Силсилаи вақти каҷ дар баробари кабел,
- Тақсимоти қувваи кашиш,
- Арзиши ҳадди аксар ва ҳадди ақал дар минтақаҳои муайян
ҳисоб кардан мумкин аст.
Натиҷаҳоро бо дигар системаҳои сенсорӣ муқоиса кардан мумкин аст.Дар таҳқиқот, садодиҳандаи бисёрҷабҳаи аксбардорӣ, сенсорҳои каҷшавии Fiber Bragg Grating, Ҳисси тақсимшудаи акустикӣ ва Ҳарорати тақсимшуда ва Ҳисси шиддат ҳамчун мисол оварда шудаанд.
Оё ба ҷойи як тамғаи вақт равзанаи вақтро истифода бурдан мумкин аст?
Муҳаққиқон тавсия медиҳанд, ки оптимизатсияро дар ченакҳои сершумор дар тӯли равзанаи вақт барои кам кардани хатогиҳои ҷойгиршавии акустикӣ дар ченакҳои ягона анҷом диҳанд.Агар тахмин карда шавад, ки параметрҳо дар тамоми равзана доимӣ боқӣ мемонанд, метавон бо истифода аз хатои миёна баҳодиҳии устувортарро ба даст овард.
Ин равиш махсусан дар мониторинги оҳиста-оҳиста тағирёбандаи нишондиҳандаҳои саломатӣ, ба монанди оббозӣ ё вазн муҳим аст.Аз даст додани қобилияти оббозиро дар ченакҳои миёнаи дарозмуддат боэътимодтар фарқ кардан мумкин аст, зеро он дар тӯли рӯзҳо ё моҳҳо тағирёбии доимии шаклро ба вуҷуд меорад, на сонияҳо.
Шаклҳо ва графикҳо чиро нишон медиҳанд?
- Тасвири 1: Қисмати ноқили таҷрибавӣ бо се ноқили мис ва сохтори бисёрқабатаро нишон медиҳад.
- Тасвири 2: 30 дар умқи метри об 80 сохтори метри lazy-wave, ду минтақаи оббозӣ, вазни мурда ва интерфейси пайванди болоро нишон медиҳад.
- Тасвири 3: Даҳ фосилаи ченкуниро дар тӯли ду рӯз, мавқеъҳои уфуқии киштӣ байни тақрибан метри -14 ва +7 ва тағирёбии баландии лангарро, ки дар натиҷаи мавҷ ба вуҷуд омадааст, нишон медиҳад.
- Тасвири 4: Мавқеъҳои кабинети идоракунии бортӣ, INS, пайвасти кабел ва масти қабулкунаки USBL -ро нишон медиҳад.
- Тасвири 5: Тақсимоти шаш маркери USBL дар ноқил ва интиқолдиҳандаи акустикиро нишон медиҳад.
- Тасвири 6: Фарқи миёнаи метрҳои 1,69 байни кабели бо параметрҳои ибтидоӣ ҳисобшуда ва аломатҳои ченшуда нишон медиҳад.
- Тасвири 7: Ин нишон медиҳад, ки сӣ маротиба барои оптимизатсия интихобшуда майдони васеъро аз рӯи мавқеи уфуқӣ ва баландии мавҷ фаро мегирад.
- Тасвири 8: Нишон медиҳад, ки модел ба конфигуратсияҳои наздик беҳтар аз конфигуратсияҳои дурдаст мувофиқат мекунад.
- Тасвири 9-11: Муайяншавандагии сахтии меҳвар, масофаи пайвасти поён ва ислоҳи амиқро мувофиқи мавқеи киштӣ нишон медиҳад.
- Тасвири 12: Ин нишон медиҳад, ки вазнҳои BM1 ва BM2 ба таври инфиродӣ тақсим карда мешаванд, таъсири умумии оббозӣ устувортар аст.
- Тасвири 13: Намунаеро нишон медиҳад, ки шакли кабели оптимизатсияшуда аз шаш мавқеи USBL бо фарқияти миёнаи тақрибан метри 0,23 пайравӣ мекунад.
- Тасвири 14: Ин нишон медиҳад, ки ҳарчанд моделҳои ибтидоӣ ва оптимизатсияшуда каҷравии қуллаҳои шабеҳро ба вуҷуд меоранд, онҳо метавонанд нуқтаҳои муҳимро дар ҷойҳои гуногуни кабел ҷойгир кунанд.
- Тасвири 15: Он нишон медиҳад, ки тағйироти санҷидашуда дар вазни намоёни кабел ба шакли глобалӣ то андозае таъсир мерасонад.
- Тасвири 16: Нишон медиҳад, ки фоизи тағирёбии 5 дар шиноварӣ баландии қаҳва ва мавқеи каҷро ба таври ченакӣ тағир медиҳад.
Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот кадомҳоянд?
- Ин усул на танҳо бо маълумоти лабораторӣ ё моделсозӣ, балки бо андозагирии воқеии кабел дар баҳр таҳия шудааст.
- Андозаҳои USBL бо маълумоти дақиқи баланд INS ва GNSS дар системаи истинодҳои умумӣ якҷоя карда мешаванд.
- Тамоми шакли кабел ва тақсимоти каҷро аз шумораи ками нуқтаҳои андозагирӣ ҳисоб кардан мумкин аст.
- Параметрҳои модел ба таври мунтазам оптимизатсия карда шудаанд, то мувофиқати онҳо бо андозагирӣ ҳадди аксар афзоиш ёбад.
- Шароитҳои наздик, номиналӣ, дур ва гуногуни мавҷҳо якҷоя арзёбӣ карда мешаванд.
- Конфигуратсияҳое, ки дар онҳо параметрҳоро муайян кардан мумкин аст, алоҳида таҳлил карда шудаанд.
- Тақсимоти каҷкунии модели ибтидоӣ ва оптимизатсияшуда муқоиса карда мешаванд.
- Таҳлили ҳассосият барои вазни ноқил, сахтии хамшавӣ ва шиноварӣ анҷом дода шуд.
- Роҳи равшани табдил додани усул ба системаи мониторинги такрории нигоҳдорӣ пешниҳод карда мешавад.
Маҳдудиятҳои асосии таҳқиқот кадомҳоянд?
- Кор як чопи пешакист, ки аз ҷониби ҳамсолон баррасӣ нашудааст.
- Миқёси таҷрибавӣ аз ноқилҳои бодҳои шинокунандаи тиҷоратӣ хурдтар аст.
- Кабел танҳо дар доираи озмоиши дурӯзаи баҳрӣ назорат карда шуд.
- Барои оптимизатсия танҳо сӣ тамғаи вақт истифода шудааст.
- Дар баробари кабел танҳо шаш нуқтаи ҷойгиршавии USBL мавҷуд аст.
- Суръати андозагирии USBL 0,1 Гц аст ва ҳаракатҳои мавҷи басомади баландро ҳал карда наметавонад.
- Модели квазистатикӣ аст;инерцияи кабель ва куввахои гидродинамикии ба вакт вобаста хал карда нашудаанд.
- Функсияи ҳадаф танҳо проексияи X-Z-и маълумоти сеченакаи USBL-ро истифода мебарад.
- Ҳаракати паҳлӯӣ ва чархиш мустақиман баҳо дода нашудааст.
- Дар ҷойгиршавии вазни мурда номуайянии ибтидоӣ вуҷуд дорад, ки метавонад ба чанд метр мерасад.
- Байни вазнҳои ноқил ва оббозӣ таносуби қавии параметр вуҷуд дорад.
- Сахтии флексияро бо усул муайян кардан мумкин нест ва 500 ҳамчун N·m² муқаррар карда шудааст.
- Рафтори воқеии гистерезиси ғайрихаттии сахтии флексурӣ модел карда нашудааст.
- Арзиши оптимизатсияшудаи 27 kN сахтии меҳвар аз арзиши тахминии лабораторияи 45 kN хеле пасттар аст.
- Байни матн ва ҷадвали ниҳоӣ дар бораи вазни умумии BM1 ва BM2 ихтилофи 10 N/m мавҷуд аст.
- Барои расми 13 арзиши хатогии 0,22 m дар матн ва арзиши хатогии 0,23 m дар расм оварда шудааст.
- Функсияи мақсаднок бо номи "MSE" аз ҷиҳати математикӣ хатои миёнаи квадратӣ нест.
- Ягон натиҷаҳои миқдорӣ оид ба стресс, ҳаёти хастагӣ ё сарбории барқӣ-гармӣ пешниҳод карда намешаванд.
- Бо роҳи эҷоди зарари воқеии шиноварӣ ягон ошкоркунии таҷрибавӣ анҷом дода нашудааст.
- Дар бораи нигоҳдории дарозмуддати организмҳои баҳрӣ, хушкшавии кабел ё фарсудашавии механикӣ маълумот мавҷуд нест.
Таҳқиқот чиро дастгирӣ мекунад?
- Андозагирии USBL дар шаш мавқеъи маълуми дарозии камон тавонист шакли ҷаҳонии lazy-wave-ро ҳангоми дар якҷоягӣ бо модели механикӣ барқарор кунад.
- Оптимизатсияи параметр фарқияти мавқеъи тақрибан метри 1,69 дар модели аввалияро то тақрибан метри 0,22-0,23 дар мисолҳо коҳиш дод.
- Конфигуратсияҳои гуногуни шиддати кабел барои муайян кардани параметрҳои гуногуни механикӣ кӯмак карданд.
- Дарозии пайванди болоӣ бо арзиши ченшудаи метр 0,60 барқарор карда шуд.
- Сахтии меҳвар дар конфигуратсияҳои дур нисбат ба конфигуратсияҳои наздиктар боэътимодтар муайян карда шуд.
- Таъсири умумии оббозӣ ҳамчун устувортар аз саҳми инфиродии ду қисмати шинокунанда муайян карда мешавад.
- Тағйирёбии рақамии 5 дар фоизи оббозии холис тағиротро дар шакли кабел болотар аз ҳассосияти USBL ба вуҷуд овард.
- Шакли дурусти глобалӣ метавонад ҷойгиршавии минтақаҳои каҷравии муҳимро дар кабел боэътимодтар муайян кунад.
Таҳқиқот чиро исбот намекунад?
- Ин исбот намекунад, ки ин усул дар ҳама кабелҳои шамоли шинокунандаи миқёси тиҷоратӣ бо як дақиқ кор хоҳад кард.
- Таҷдиди шакли динамикии басомади баланд дар вақти воқеии кабелро нишон намедиҳад.
- Оё исбот намекунад, ки шаш нуқтаи USBL дар ҳама давлатҳои баҳр кифоя аст.
- Ин нишон намедиҳад, ки ин усул метавонад сахтии хамшавии кабелро муайян кунад.
- Исбот намекунад, ки каҷҳои ҳисобшуда мустақиман ба фишори воқеии моддӣ ё ҳаёти хастагӣ табдил меёбанд.
- Ин нишон намедиҳад, ки талафоти оббозӣ дар шароити воқеии саҳро бо итминон барвақт ошкор карда мешавад.
- Исбот намекунад, ки ҳамон як кор бо дигар технологияҳои сенсорӣ ба ҷои USBL тавсияшуда ба даст оварда мешавад.
- Ин нишон намедиҳад, ки модел деформатсияҳои паҳлуии сеченака ва гардишро дуруст ҳисоб мекунад.
- 27 kN ҳисобшуда нишон намедиҳад, ки сахтии меҳвар дар ҳама сатҳҳои сарбории кабел эътибор дорад.
Аҳамияти эҳтимолӣ барои нерӯи бодии шинокунанда
Нокомии ноқилҳои динамикӣ метавонад мустақиман ба мавҷудият ва суғурта будани хоҷагиҳои шамолии шинокунанда таъсир расонад.Мунтазам аз нав сохтани шакли кабел метавонад ба кормандони нигоҳдорӣ геометрияи аз ҷиҳати ҷисмонӣ тафсиршавандаи кабелро таъмин кунад, на танҳо иттилооти "қимати сенсор тағир ёфт".
Агар усул ба мониторинги дарозмуддат табдил дода шавад, нишондиҳандаҳои зерини саломатиро метавон назорат кард:
- Баландии нуқтаҳои сағ ва хук,
- Арзиш ва ҷойгиршавии каҷи баландтарин,
- Аз даст додани оҳиста оббозӣ,
- Афзоиши вазни намоёни кабел,
- Тағйир дар геометрияи пайванди боло ё поён,
- Гузариши дарозмуддат дар тақсимоти қувваи кашиш.
Тағйирёбии даврии ин нишондиҳандаҳо метавонад огоҳии нигоҳубинро пеш аз он ки сими барқ ё механикӣ комилан ноком шавад, тавлид кунад.Бо вуҷуди ин, барои ҳадди боэътимоди ҳушдор, таҷрибаҳои иловагии васеъмиқёси дарозмуддат бо шароитҳои маълуми зарар заруранд.
Усул ва бозёфтҳои таҳқиқот
Хулосаи техникии тарҳи озмоишӣ
| Қисм | Арзиш ё усули кор |
|---|---|
| Навъи амалиёт | Таҷрибаи баҳрӣ, андозагирии мавқеъи акустикӣ, моделсозии унсурҳои ниҳоӣ ва оптимизатсияи параметрҳо |
| Майдони тачрибавй | дар наздикии Morgat, Douarnenez Bay, Фаронса |
| Санаи ченкунӣ | 4-5 июл 2024 |
| умқи об | Тақрибан. 30 м |
| Дарозии кабел | 80 m |
| Навъи кабел | 6/10(12) кВ, 3 × 35 mm² мис, 68 мм диаметри берунӣ |
| Конфигуратсияи кабел | lazy-wave бо ду қисмати шинокунанда |
| монтажи киштихо | Чаҳорчӯби чор нуқта |
| Шумораи фосилаҳои андозагирӣ | 10 |
| Тамғаи вақти калибрченкунӣ | 30 |
| Шумораи аломатҳои USBL | 6 |
| Меъёри маълумоти USBL | 0,1 Hz |
| Андозаи ҳаракати киштӣ | IMU, ду мавҷгири GNSS ва PPK |
| Меъёри асосии маълумот INS | 200 Hz |
| номуайянии мавқеи уфуқӣ | Тақрибан. 0,3-3 см |
| Системаи координатҳо | RGF93-v2b, ҳавопаймои маҳаллии X-Z бо маркази мурдаи вазнинӣ |
Хулосаи модели ададӣ ва оптимизатсия
| Ҷузъи техникӣ | Ариза |
|---|---|
| Нармафзори намунавӣ | Deeplines |
| Намояндагии сохторӣ | Унсурҳои ниҳоии нури якченака |
| Муносибати муваққатӣ | Ҳалли квазистатикӣ дар ҳар як тамғаи вақт |
| Функсияи объективӣ | Масофаи миёнаи X-Z байни шаш нуқтаи USBL ва шаш нуқтаи ададӣ |
| Бастаи оптимизатсия | Simuoptuna ва Optuna |
| Намунакунанда | Tree-Structured Parzen Estimator |
| Шумораи кӯшишҳо | 1.000 барои ҳар як тамғаи вақт |
| Вазни намоёни кабел | 84,4 собит дар N/m |
| Сахтии флексия | 500 дар N·m² собит карда шудааст |
| Натиҷаҳои оптимизатсия | Шакл, каҷшавӣ, қувваи кашиш ва параметрҳои механикӣ/геометрии номуайян |
Параметрҳои асосии оптимизатсияшуда
| Параметр | Арзиши оптимизатсияшуда | Шарҳ |
|---|---|---|
| Сахтии меҳвар | 27 kN | Аз конфигуратсияҳои номиналӣ ва дурдаст муайян карда мешавад |
| Масофаи самараноки пайванди поёнӣ | 27,45 m | Баҳодиҳии ибтидоӣ 25 м аст |
| Ислоҳи амиқ | -0,15 m | Ислоҳи истинод ба қаъри баҳр |
| Дарозии пайванди болоӣ | 0,60 m | Ҳамон арзиши бевосита ченшуда |
| Вазни намоёни BM1 | -283 N/m | Бахши флотатсия дар наздикии пайванди боло |
| Вазни намоёни BM2 | -306 N/m | Участкаи оббозй дар назди каъри бахр |
Бозёфтҳои асосии ададӣ
| Хулоса | Арзиши эълоншуда | Маҳдуд ё шарҳ |
|---|---|---|
| Фарқияти мавқеи ибтидоии намуна | 1,69 m | Тамғаи вақт бо параметрҳои ибтидоӣ |
| Намунаи оптимизатсияшуда | 0,22-0,23 m | Байни матн ва расм 0,01 м фарқият вуҷуд дорад |
| Миёнаи конфигуратсияро пӯшед | 0,23 m | Беҳтарин мувофиқати ҷаҳонӣ |
| Миёнаи конфигуратсияи номиналӣ | 0,41 m | Муносибати миёна |
| Миёнаи конфигуратсияи дурдаст | 0,51 m | Баландтарин фарқияти миёна |
| Қуллаи каҷшавии ибтидоӣ | 0,168 m-1 | Арзиши гузориш дар минтақаи Саг |
| Қуллаи каҷкунии оптимизатсияшуда | 0,176 m-1 | Мавқеи қулла метавонад беш аз ду метр фарқ кунад |
| Аз даст додани сенарияи оббозӣ | %5 | Таҳлили ҳассосияти ададӣ |
| Тағйирёбии баландии рост | 0,75 м поён | Вақте ки оббозии соф %5 кам мешавад |
| Тағйирёбии мавқеи қуллаи каҷ | 0,5 m | Аз охири боло гузаред |
Муайяншавандагии параметрҳо
| Параметр | Конфигуратсияи иттилоотӣ | Муайяншаванда |
|---|---|---|
| Сахтии меҳвар | Номиналӣ ва дурдаст | Кабел ҳангоми дароз кардан қавитар аст |
| Масофаи поёнии пайвастшавӣ | Наздик ва номиналӣ | Бо роҳи оптимизатсия муайян кардан мумкин аст |
| Ислоҳи амиқ | Наздик ва номиналӣ | Бо роҳи оптимизатсия муайян кардан мумкин аст |
| Дарозии пайванди болоӣ | Оптимизатсияи тозашуда | Қимати ченшуда такрор карда шуд |
| Мавҷудияти пурра | Наздик ва номиналӣ | Муайян карда шудааст, ки нисбатан устувор аст |
| BM1 ва BM2 саҳмҳои алоҳида | Наздик ва номиналӣ | Бо ҳамдигар хеле алоқаманданд |
| Вазни намоёни кабел | Пӯшед | Фарқият аз дақиқии USBL камтар аст |
| Сахтии флексия | Ҳеҷ | Аз шакли глобалии квазистатикӣ муайян карда нашуд |
Арзёбии техникии натиҷаҳои илмӣ
Қавитарин натиҷаи таҳқиқот ин аст, ки ҳарчанд танҳо шаш андозагирии акустикӣ дар ҷойҳои маълуми дарозии камон мавҷуд аст, модели механикӣ қодир аст геометрияи ҷаҳонии lazy-wave-ро бо фарқияти миёнаи тақрибан чанд даҳ сантиметр дубора тавлид кунад.
Хулосаи дуюми муҳим ин аст, ки конфигуратсияи ягонаи кабел барои калибрченкунӣ кифоя нест.Шаклҳои фуҷур қобилияти шиноварӣ ва геометрияи поёнро беҳтар тавсиф мекунанд ва шаклҳои шиддат сахтии меҳварро беҳтар тавсиф мекунанд.Аз ин рӯ, системаи мониторинги нигоҳдорӣ бояд маълумотро дар шароити гуногуни мавҷҳо, ҷойгиршавии платформа ва шароити баҳр ҷамъоварӣ кунад.
Хулосаи сеюми муҳим ин аст, ки танҳо аз сабаби он ки шакл дар маҷмӯъ дуруст ба назар мерасад, маънои онро надорад, ки нуқтаҳои каҷравии интиқодӣ дар ҷои дуруст қарор доранд.Дар ҳоле ки моделҳои ибтидоӣ ва оптимизатсияшуда арзишҳои максималии каҷравиро ба вуҷуд оварданд, онҳо ин максимумҳоро дар қисматҳои гуногуни кабел ҷойгир карданд.
Хулосаи чорум ин аст, ки тавозуни оббозии соф метавонад ҳамчун нишондиҳандаи мониторинги саломатӣ истифода шавад.Аммо, азбаски нокомии воқеии шинокунанда ё таназзули дарозмуддат ба таври таҷрибавӣ муайян карда нашудааст, ин натиҷа потенсиали усулро нишон медиҳад, аммо иҷрои ҳушдори саҳроиро исбот намекунад.
Ёддошти манбаъ ва усул
Номи пурраи аслии кор: Reconstruction of dynamic subsea power cable shape from experimental measurements at sea
Муаллифон, бо тартиби худ дар PDF: Antoine Maison;Melanie Roulet.
Ҳиссаи муштарак: Дар PDF ягон маълумоти муштарак ё муштараки муаллифӣ вуҷуд надорад.
Муаллифи масъул/тамос: Дар PDF тамғаи муаллиф ё суроғаи почтаи электронии мувофиқ вуҷуд надорад.Сабти расмии SSRN Antoine Maison-ро ҳамчун муаллифи тамос номбар мекунад.
Муассиса: France Energies Marines, 525 avenue Alexis de Rochon, Plouzané 29280, France.
DOI:10.2139/ssrn.6947258.
Платформаи интишор: SSRN.
Маҷаллаи Ҳадаф: Дар PDF ибораи "Preprint submitted to Ocean Engineering" мавҷуд аст.
Ҳолати нашри маҷалла: Варианти қабулшуда ё нашршуда аз ҷониби Ocean Engineering тасдиқ нашудааст.Маълумоти ҳаҷм, нашр ва саҳифа вуҷуд надорад.
Нашриёти аслии баррасишуда: Тавассути ин версия тафтиш карда нашуд.Ҳуҷҷате, ки мавриди баррасӣ қарор дорад, чопи пешакиест, ки дар SSRN дастрас аст.
Санаи PDF: 12 июн 2026.
Ҳолати ҳакам: Таҳқиқот аз ҷониби ҳамсолон баррасӣ нашудааст.Дар саҳифаҳои PDF огоҳии "This preprint research paper has not been peer reviewed" мавҷуд аст.
Навъи захираҳо: Пеш аз чопи тадқиқоти муҳандисии баҳрӣ, ки ченкунии таҷрибавии оффшорӣ, мавқеъгирии акустикии USBL, коркарди маълумоти INS/GNSS, моделсозии унсурҳои ниҳоии якченака ва оптимизатсияи параметрҳо дар асоси TPE.
Истиноди расмӣ:Саҳифаи расмии бақайдгирии SSRN.
Маблағгузорӣ: Таҳқиқот аз ҷониби давлати Фаронса дар доираи барномаи 2030-и Фаронса маблағгузорӣ шуда, аз ҷониби ADEME дар доираи лоиҳаи тадқиқотии HT-20MW таҳти роҳбарии Eolink гузаронида шудааст.
Муассисаю ташкилотхо ташаккур: Eolink, Viper Innovations, Febus Optics, NKT, Cadden, Sonardyne ва Pôle Mer Bretagne Atlantique.
Бархӯрди манфиатҳо: Дар PDF эъломияи алоҳидаи бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад.
Дастрасии маълумот: Дар PDF эъломияи дастрасии додаҳо вуҷуд надорад, ки нишон медиҳад, ки натиҷаҳои хоми USBL, INS ё оптимизатсия дар анбори додаҳои кушода нашр шудаанд.
Усули омодасозии мундариҷа: Ин мақолаи туркӣ тамоми PDF-и боршуда аст;Он тавассути баррасии визуалии буришҳои кабелӣ, нақшаи таҷрибаҳои lazy-wave, ҷадвалҳои андозагирӣ, ҷойгиркунии сенсори киштӣ, таҷҳизоти USBL, графикҳои шакли элементҳои ниҳоӣ, ҷадвалҳои оптимизатсия, тақсимоти параметрҳо, графикҳои каҷ ва таҳлили ҳассосият омода карда шудааст.Ҳеҷ бозёфтҳои илмӣ аз берун аз PDF илова карда нашудаанд.Санҷиши беруна танҳо барои DOI, бақайдгирии расмии SSRN ва маълумоти тамос бо муаллиф истифода шуд.
Огоҳии асосии илмӣ: Натиҷаҳо ба озмоиши дурӯзаи хурди баҳрӣ дар умқи метри 30 метри 80, кабели диаметри миллиметрии 68 асос ёфтаанд.Ин усул дар як нерӯгоҳи бодҳои шинокунандаи тиҷоратӣ тасдиқ нашудааст.
Огоҳии асосии мурофиавӣ: Модели квазистатикӣ аст;Маълумоти USBL 0,1 Гц аст;Функсияи ҳадаф танҳо ҳавопаймои X-Z-ро истифода мебарад;Факат шаш чойи кад-кади кабел чен карда шуд.Сахтии флексияро муайян кардан ва баъзе параметрҳои вазнро новобаста аз ҳамдигар муайян кардан мумкин набуд.
Огоҳии рақамӣ ва намоишӣ: Меъёре бо номи "MSE" дар муодилаи 1 аз ҷиҳати математикӣ масофаи миёнаи дученака аст.Вазни умумии намоёни BM1 ва BM2 ҳамчун -599 N/m дар матн ва ҳамчун умумии -589 N/m дар ҷадвали ниҳоӣ дода шудааст.Қимати хатои намунаи оптимизатсияшуда ҳамчун 0,22 m дар матн ва 0,23 m дар расм нишон дода шудааст.Сахтии флексия бо N/m дар як бахш ва бо воҳидҳои аз ҷиҳати ҷисмонӣ мувофиқ N·m² дар ҷадвалҳо навишта шудааст.
Маҳдудияти шарҳи натиҷаҳо: Таҳқиқот имконпазирии усули барқарорсозии шаклро дастгирӣ мекунад;далели рафтори динамикии кабели дар вақти воқеӣ, пешгӯии ҳаёти хастагии мустақим, ошкор кардани нокомии шинокунанда ё эътимоднокии дарозмуддати соҳаи тиҷоратро пешниҳод намекунад.

Шарҳ гузоред
Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд