王小波 韩端锋 刘 峰 韩海辉

（哈尔滨工程大学 船舶工程学院 哈尔滨150001）

0 引 言

海洋环境资料浮标（简称“海洋浮标”）是一个无人的自动海洋观测站，其工作范围一般限定在某个海域，随波起伏，如同航道两旁的航标。它能在恶劣环境下长期、连续、全天候工作，每日定时测量并且发报多种水文气象要素。根据外形可分为圆盘形、柱形、船形和球形等，本文针对最常见的圆盘形浮标进行研究。

海洋浮标的系泊系统，是用锚与系泊链把浮标牢固可靠系留在所布放的海区锚位点上，保证其不倾翻、不走锚、不断链和不跑标。对深水海洋浮标，尤其是对其系泊系统展开研究，对我国深水资源的开发和利用具有重要意义［1］。

本文主要根据南海海况为500 m海洋浮标设计一套系泊系统。经过浮标选型、总体设计、水动力分析以及数值模拟系泊方式等研究，验证了当前深水浮标单点系泊的适用性，并得出若干有益结论，对后期类似研究工作有一定的参考价值。

1 深水浮标的水动力分析

1.1 水动力计算模型及水动力特性分析

根据本文设计的浮标尺度，建立其三维模型并进行表面网格划分，见图1。由于研究对象形状较规则，因此可采用混合网格法划分表面网格。最后共划分出节点1 309个，面元1 986个。其中侧面用四边形的面元，底面用三角形面元。

图1 深水浮标几何模型

为降低整个浮标重心、提高浮标的静稳性，浮标在龙骨基线处配置压载重块。根据具体海况，要求浮标在波浪中的垂荡、纵摇和横摇共振周期为2.5～3 s，避开海浪主能量频率，使浮标表现出良好的随浪运动特性。……