深海布放缆不同材料属性下应力波自由传播频率特性影响研究

在频域对深海布放缆系统内应力波自由传播特性进行了分析。在布放缆数学建模时使用了哈密顿原理，并在建模时考虑布放缆的曲率。计算过程中保留了缆绳曲率与其弧长坐标之间的非线性关系，并最后得到了其上传播的应力纵波与应力横波的特性。通过计算得到布放缆属性和缆绳内竖直张力等参数对缆绳内自由传播频率特性的影响曲线。结果表明，这些因素对自由传播应力波的频率关系、色散关系、相速度与群速度影响显著。对于应力纵波，整个频域可被两个截止频率与一个行波截止频率分成四个区域。除了通频带之外，在低频时亦存在抑止带和行波抑止带。应力纵波仅能在通频带中以行波形式传播，而应力横波则可以在所有频率范围内以行波形式传播