金枪鱼延绳钓钓钩材料及力学性能的研究进展

专审认为：1、论文选题较好，但实际内容与题目不符，建议根据内容进行修改；答：已修改为“金枪鱼延绳钓钓钩和起重机吊钩材料及力学性能的研究进展”。

2、摘要部分内容不符合综述论文的要素要求，建议重写；答：已按照综述论文的要素要求重写。

3、从论文题目和材料来看，论文应该为综述性文章，但在撰写过程中又似研究性论文，论文层次不明确，逻辑性差；答：已按照要求对论文进行了大量的修改。

4、论文采用了较多起重机吊钩研究进展，以题目内容不符。

该章节内容与题目缺乏呼应，前后章节的衍接不够；答：已将题目进行了修改，也注意到了各章节的前后呼应。

5、讨论部分具体内容不明确，概括与总结内容不够精炼。

答：已将“讨论”改为“总结与展望”，内容已压缩、精炼。

金枪鱼延绳钓钓钩和起重机吊钩材料及力学性能的研究进展宋利明1,2,3,4 , 刘海阳1 , 马骏驰5（1.上海海洋大学海洋科学学院，上海201306；2.国家远洋渔业工程技术研究中心，上海201306；3.大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室，上海201306；4.远洋渔业协同创新中心，上海201306;5.上海海洋大学工程学院，上海201306）摘要：了解金枪鱼延绳钓钓钩作业时的受力和应力应变情况，有利于改进钓钩设计和材料选择。

本文对有关金枪鱼延绳钓钓钩种类、材料和力学性能，起重机吊钩应力、位移变化、优化设计和检测等国内外相关文献进行整理分析，目前的研究虽取得了一定的成果，但关于钓钩的仿真模拟、钓钩受力分析和优化设计的研究较少。

本文建议今后应：（1）参考起重机吊钩材料及力学性能研究的方法，采用有限元软件ANSYS 对金枪鱼钓钩建立不同的3D模型，对比得出更好的建模方法；（2）对不同材料钓钩受力产生的拉伸、弯曲、扭转、断裂等变形情况进行模拟分析和实验；（3）分析各种钓钩所能承受的最大拉伸、弯曲、扭转负荷及钓钩最大应力、应变的分布情况；（4）对金枪鱼钓钩的结构进行设计和优化。

关键词：金枪鱼延绳钓；钓钩；起重机吊钩；材料；力学；有限元中图分类号：【查询】文献标志码：A 文章编号：收稿日期：2014-06-16基金项目：国家远洋渔业工程技术研究中心开放基金项目(A-0209-13-0505-4)；国家高技术研究发展计划项目(2012AA092302)；上海市教育委员会科研创新项目(12ZZ168)；高等学校博士学科点专项科研基金联合(20113104110004)作者简介：宋利明（1968- ）,男, 江苏昆山人，教授，博士生导师。

主要研究金枪鱼渔业、底层延绳钓渔业。

E-mail：lmsong@shou. edu. cn.A review of longline hook and lifting hook material and mechanicsSONG Liming1,2,3,4LIU Haiyang1MA Junchi5(1.College of Marine Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; 2. National Distant-water Fisheries Engineering Research Center, Shanghai 201306, China ; 3. The Key Laboratory of Sustainable Exploitation of Oceanic Fisheries Resources, Ministry of Education, Shanghai 201306, China; 4. Collaboration Innovation Center for National Distant-water Fisheries, Shanghai 201306, China; 5. College of Engineering science and technology, Shanghai Ocean University, Shanghai201306, China)Abstract:It is benefit to improving the tuna longline hook design and material selection to understand the condition of tensile and stress-strain of the tuna longline hook in the operation. This paper reviewed some related literatures about types, materials, stress, the displacement change, optimization design and testing, finite element analysis of the tuna longline hooks and lifting hooks, etc. There were some achievements in the previous studies. The study of the tuna longline hook material and mechanics was relatively rare. The study on the tuna longline hook simulation, the hook stress analysis, optimization design was lack. In the future study on tuna longline hook, this paper suggested that (1) the relative study methods on lifting hook should be applied, the three dimensional models should be built to simulate the hook shape of space and stress distribution by finite element analysis software (ANSYS) and compare their results to find the optimum model; (2) the simulation analysis and experiments about tensile, bending, torsion, breaking, the deformation situation of hook should be carried out; (3) the maximum tensile, bending and torsion load of various types of hook and the distribution of maximum stress and strain should be carried out, too; (4) the configuration of tuna longline hook should be redesigned and optimized.Key words: tuna longline; tuna hook; lifting hook; materials; mechanic; finite element金枪鱼延绳钓是悬浮于大洋表中层，随风漂移，钓捕个体较大的金枪鱼的一种渔具，属被动性渔具[1]。

了解金枪鱼延绳钓钓钩在钓获渔获物时的受力情况和应力应变情况[2]，有利于改进金枪鱼延绳钓钓钩设计和材料选择。

钓钩是延绳钓捕捞作业中最重要的组成部分之一，钓钩变形或断裂会导致延绳钓无法正常作业。

因此，在进行钓钩结构设计和材料选用过程中，要保证作业时不发生突然断裂。

目前关于延绳钓钓钩的断裂、钓钩所承受的最大咬钩力、破坏点及强度分析的相关研究较少，起重机吊钩的应力、位移变化、优化设计和检测方法等与金枪鱼延绳钓钓钩具有相似之处，而对于起重机吊钩的应力、位移变化、优化设计和检测等有相关的报道。

本文对金枪鱼延绳钓钓钩种类、材料和受力，起重机吊钩应力、位移变化、优化设计和检测等国内外相关文献进行整理分析，从而为科研人员开展金枪鱼延绳钓钓钩应力、位移变化、优化设计和检测等研究提供参考。

1 钓钩种类、材料和受力1.1钓钩种类钓钩的种类、型号很多。

不同型号的鱼钩，其轴头、钩轴、后弯、前弯、钩底、尖芒、倒刺、钩轴长、尖高和钩宽的尺寸和它们之间的比例都截然不同。

同一种型号鱼钩，依大小不同，又分许多系列。

常用的金枪鱼延绳钓钓钩一般有圆形钩、环形钩、J形钩[3]。

圆形钩是前弯呈圆弧形，从尖芒到后弯部分略呈圆形的一种钓钩。

该钩特点：钩宽较大，尖芒内倾,与钩轴构成的角度大于90°；前弯与钩轴构成的角度大于20°；尖高为钩轴长的70~80%。

钩轴粗细适中，鱼易在口部被钓获，对鱼的伤害较小，上钩率较高，脱钩率低[3-5]。

环形钩是前弯与钩轴几乎平行，轴头与钩轴成一定的角度，钩底与前弯成弧形，弯曲程度较缓和，形成环形。

该钩特点：脱钩率介于圆形钩和J形钩之间，易造成鱼类死亡。

J形钩因钩形同英文字母“J”而得名。

钩柄粗壮结实，前弯与钩轴几乎平行。

该钩特点：鱼上钩时，钩尖可迅速刺入其口腔或胃内，脱钩率较高，易从渔获物上摘下。

1.2 钓钩材料和力学性能陈启亮等[6]研究表明采用5.5mm 65Mn盘条生产的0.3~1.6 mm钢丝，强度为500~650 MPa，满足用户对鱼钩力学性能的需求。

Melchers[7]在自然水和微咸水中模拟钢结构腐蚀。

结果表明，在咸水和淡水水体中腐蚀，取决于水的硬度、pH和营养水平，高pH和较低的水硬度会加剧有氧水平腐蚀，但这些对无氧腐蚀作用较小。

在厌氧阶段，高浓度营养会产生高程度腐蚀，相反，营养水平较低的淡水，腐蚀水平较低。

印度学者Edappazham等[8]选取七个不同尺寸、用来捕捞金枪鱼和体型中等的渔获的钓钩进行实验。

对钓钩进行垂直拉伸，观测钓钩的空间特性、硬度和变形。

结果表明：拉伸实验能有效分析钓钩的力学性能；钓钩直径与抗拉强度呈正相关关系。

王磊[9]根据环形钩、J形钩、三锚钩、活饵钩、软饵钩等，介绍了钓钩的结构和构成。

不锈钢的特点是出色的防锈功能。

镍是阻止锈蚀的关键成分，不锈钢中镍的含量越高，防锈性能也就越出色，高镍含量也相应导致了钓钩的脆性增强。

碳钢的特点则是轻而牢固，碳含量越高，则合金材料的硬度也就越高，钩体直径也可以相应的变细。