编辑推荐：
在深海养殖中，柔性网易被海洋生物附着，影响其性能。研究人员开展了模拟大面积柔性网在不规则波下受不同局部生物污损影响的研究。结果表明不同区域网绳动张力分布不同，污损程度增加动张力也增加。为保障养殖安全提供理论依据。
随着全球人口增长，人们对海鲜的需求越来越大，深海养殖产业蓬勃发展。在深海养殖设施里，柔性网是极为重要的部分，它就像一个 “大口袋”，把鱼儿们围在其中，还能让富含氧气和营养物质的水流自由进出，同时阻挡潜在的捕食者。但这张 “大口袋” 却面临着诸多挑战。
柔性网通常由聚乙烯、聚酰胺和尼龙等材料制成，这些材料本身比较脆弱。在恶劣的海洋环境中，它很容易受损。而且，海洋里的各种生物，如藻类、贝类、海洋软体动物等，特别喜欢 “粘” 在柔性网上，这就是生物污损现象。一旦生物附着在网上，网的重量会增加，受到海浪和水流的冲击力也会变大，这使得网更容易破损。要是网破了，鱼儿就会逃跑，不仅会给养殖户带来严重的经济损失，还可能破坏海洋生态平衡。可是，目前对于生物污损影响下柔性网在不规则海浪中的复杂振动和网绳张力变化，相关研究还比较少。
为了解决这些问题，国内的研究人员开展了一项关于大型柔性网局部生物污损下在不规则波中动态行为的研究。他们构建了一个理论模型，模拟大面积柔性网在不规则波作用下的三维振动，还考虑了三种不同类型的局部生物污损情况。研究发现，不同区域的网绳动态张力分布不同，而且随着生物污损程度的增加，网绳的动态张力也会上升。这项研究成果发表在《Biosystems Engineering》上，为保障深海养殖的安全和稳定提供了重要的理论依据，有助于优化柔性网的设计和使用，减少经济损失和生态破坏。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，利用 Jonswap 谱描述不规则波，准确模拟出深海环境中的海浪情况。其次，采用集总质量法求解网的非线性振动，把复杂的网结构简化为一个个集中的质量点来处理，从而方便计算。另外，通过实验来验证理论模型的准确性，对比实验结果和模型模拟结果，确保模型可靠。
模拟结果和分析
研究人员通过模拟，详细分析了柔性网在不同生物污损情况下的动态行为。在深海养殖中，柔性网一旦破裂会带来严重后果，而生物污损对其在不规则波中的动态行为影响显著。不同区域的网绳动态张力分布差异明显，这意味着网的不同部位承受的力量不同。随着生物污损程度的加重，网绳的动态张力不断增加，这使得网面临更大的断裂风险。
研究结论和讨论
研究表明，生物污损对柔性网在不规则波中的动态行为有着重要影响。不同类型的局部生物污损会导致网绳动态张力在整个网上的分布不同，而且污损越严重，张力越大。这一结论为深海养殖中柔性网的使用和维护提供了关键信息。在实际应用中，养殖户可以根据这些研究结果，更加合理地安排网的使用时间，及时清理生物污损，或者提前更换易受损的部位，从而降低网破裂的风险，保障养殖产业的经济效益和生态效益。这项研究填补了该领域的部分空白，为后续进一步研究柔性网在复杂海洋环境中的性能奠定了坚实基础，对推动深海养殖产业的可持续发展意义重大。
