海洋工程

短文

  • 波浪驱动式海洋要素垂直剖面持续测量搭载系统

    陈永华;李思忍;龚德俊;徐永平;姜静波;

    新型海洋要素观测平台能够提升人类对海洋进行持续现场监测的能力。设计并实现了一种借助于波浪能量进行驱动的海洋要素垂直剖面测量搭载系统。对系统的总体构成与工作原理、各部件的设计制作过程、以及系统海试的情况作了论述。海试结果表明,系统设计初步达到了预期的目的,实现无人值守情况下对海洋要素垂直剖面的持续长期观测。

    2008年03期 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 127K]
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  • 海平面上升对海岸潮差响应的理论解析

    王伟;宋志尧;陆卫国;胡明;

    应用海湾和半封闭矩形海域改进的Taylor问题的解研究海平面上升对M2分潮旋转潮波系统及沿岸潮差的变化。将南黄海概化为一等深矩形海域,初步研究在海平面上升3 m和5 m条件下该海域旋转潮波系统的演化趋势,继而分析沿岸潮差变化特征。初步分析研究表明:随着海平面上升,该海域M2分潮的无潮点有向东南方向偏移的趋势,受此影响,沿岸潮差呈现不同的变化特征,靠近无潮点的左侧及湾顶海岸变化明显,而远离无潮点的右侧及湾顶海岸则变化不大。

    2008年03期 94-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 139K]
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  • 用数值计算方法分析潜艇计程仪测速误差

    吴方良;吴晓光;许建;马运义;黄绪琼;

    介绍潜艇水压式计程仪的使用原理和方法,分别对SUBOFF潜艇在水面和水下两种航行状态进行了三维粘性数值模拟,获得潜艇计程仪相关部位的流场信息,利用这些信息仿效计程仪的测速过程,得出潜艇水压式计程仪"水上标定,水下用"将会使潜艇测速结果低于实际航速的结论。

    2008年03期 98-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 642K]
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  • 多水下机器人系统水动力计算的多线程实现

    康小东;李一平;

    介绍多水下机器人(UUV)数字仿真平台的硬件结构以及单体UUV和多UUV系统的水动力计算流程,在此基础上利用Windows多线程技术实现多UUV的水动力计算,该方法已经用于多UUV数字仿真平台虚拟环境节点的设计中。系统仿真实验表明该方法设计的应用程序具有良好的执行效率和实时响应能力,为以后多UUV半物理仿真平台的水动力计算和实体多UUV系统水动力系数的验证奠定了基础。

    2008年03期 106-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 208K]
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综述

  • 水下悬浮隧道结构分析研究进展

    陈健云;孙胜男;

    长期以来,如何快速跨越广袤的水域一直是世人关注的焦点。在最近几十年里,一种新的跨越海峡、大江、湖泊、水道的交通结构物-水下悬浮隧道吸引了世人的目光。水下悬浮隧道的研究历史虽然短暂,但由于该种结构的新颖性与其独有的优越性与应用潜力,使得世界各国的学者专家为此进行了很多有价值的工作。首先概述水下悬浮隧道的概念、优点及需要研究和解决的关键问题;随后从水下悬浮隧道的隧道管体结构、隧道锚固系统、作用荷载以及锚固基础等几个方面的结构简化模型综述了水下悬浮隧道结构分析的研究现状;最后对水下悬浮隧道的发展方向进行了总结和分析。

    2008年03期 111-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 75K]
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  • 深水半潜式钻井平台节点疲劳寿命谱分析研究

    马网扣;王志青;张海彬;

    以某新型深水半潜式钻井平台为目标平台,归纳基于全概率谱分析法的结构节点疲劳寿命直接计算的基本步骤,建立以SESAM软件包为依托的分析流程,并就板厚修正等几个细节问题的处理进行说明。对平台八个关键节点的疲劳寿命评估结果表明平台的疲劳强度能够满足设计寿命要求,同时证明所提出的疲劳分析流程是可行的。

    2008年03期 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K]
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  • 新型多柱桁架式Spar平台疲劳寿命分析

    游源;薛鸿祥;唐文勇;张圣坤;

    利用谱分析方法对新型多柱桁架式Spar平台的关键点进行了疲劳寿命分析计算。首先建立平台的有限元计算模型,并在频域内进行动力分析;然后利用热点应力法求出关键点应力传递函数,根据应力传递函数得到每个短期海况的应力谱和应力谱参数;最后采用Miner线性累积损伤准则计算出关键点的疲劳寿命,计算结果表明关键点疲劳寿命符合规范要求。

    2008年03期 9-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K]
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  • 基于现场监测的抗冰平台疲劳寿命估计

    王荣祥;张大勇;岳前进;刘圆;

    基于安全寿命设计方法,根据现场监测得到的资料数据,论述了现役导管架平台冰激疲劳寿命的估算法。应用ANSYS软件建立JZ20-2MSW平台的有限元模型,计算该平台的年平均冰激疲劳损伤,从而得到剩余疲劳寿命,为平台的维修、报废等决策提供了依据。

    2008年03期 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 平台运动下深水钻井隔水管非线性动力响应研究

    王腾;张修占;朱为全;

    建立深水钻井隔水管在波、流和平台运动的联合作用下的运动方程,模拟1 000 m深水钻井隔水管的非线性动力响应。分析在波、流作用下钻井液密度和顶部张力比等因素对隔水管振动频率的影响,研究平台的静偏移和动态运动对隔水管最大弯矩分布的影响。结果表明,平台运动对深水钻井隔水管的动力响应有较大影响,使隔水管上部最大弯矩峰值增加了1倍多。

    2008年03期 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 55K]
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  • 海洋平台磁流变阻尼器控制技术研究

    嵇春艳;万乐坤;尹群;

    为了更有效地减小海洋平台动力响应,采用基于模糊控制算法的磁流变阻尼器对海洋平台的振动进行控制。以海洋平台位移响应误差和误差变化为输入变量,以最优控制力为输出变量,优化设计出模糊控制器。考虑实际磁流变阻尼器输出控制力上限存在限制,采用半主动控制算法计算接近于最优控制力的半主动控制力。以一固定式海洋平台为算例研究磁流变阻尼器的振动控制效果及其模糊性,仿真结果表明模糊磁流变控制器对于平台的振动可以实现非常有效的控制,且控制效果对结构阻尼和环境的不确定性具有较好的模糊性。

    2008年03期 27-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 59K]
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  • 振动模态分析法在单立柱海洋平台上应用

    石志晓;周晶;李大望;李昕;

    提出联合经验模态分解和二次时频分布的参数识别方法。将结构的响应信号用经验模态分解的方法分解为单频率响应的振动信号,进而计算模态频率和模态阻尼,用Choi-Williams分布计算模态振型。对单立柱海洋平台的计算表明,该方法能比较理想地识别出结构的模态参数,且具有较强的抗噪能力。

    2008年03期 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K]
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  • 基于粘性流模型的筒型基础防波堤波浪力数值分析

    王元战;龚薇;及春宁;李元音;谢善文;

    筒型基础防波堤是一种新型港口海岸工程结构,其基础上部是由连续排列的圆筒构成的直立防浪墙。采用粘性流数值模型,研究连续圆筒防波堤上波浪力竖向分布、水平(沿圆筒环向)分布和波浪力合力特性,并对粘性流数值模型计算的平面直墙波浪力与海港水文规范方法计算结果;粘性流数值模型计算的连续圆筒墙面波浪力与平面直墙波浪力;无限长连续圆筒墙面波浪力与有限长连续圆筒墙面波浪力进行比较分析。针对所选工程算例,建议按《海港水文规范》中平面直墙波浪力计算方法确定连续圆筒防波堤上的波浪力时,波峰时考虑0.90左右的折减系数,波谷时考虑0.95左右的折减系数。

    2008年03期 38-43+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 68K]
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  • 渤海湾海岸带开发对近海水环境影响分析

    聂红涛;陶建华;

    应用水动力学、水质数学模型,以渤海湾海岸带的几种典型开发活动——围海造地、海水淡化和河口建闸为例,模拟分析海岸带开发活动对渤海湾近岸海域水环境的影响。研究沿海围垦造成的潮通量、近岸流场水动力条件和污染物输移的变化;分析海水淡化工程浓缩海水的排放,高盐度高浓缩污染物对局部生态环境的影响;分析河口建闸后蓄积的污水排放方式对河口及近岸海域造成的影响,大量污水一次性排放会增大河口及近岸海域污染面积和污染程度。

    2008年03期 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 393K]
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  • 磨刀门河口水沙变化与地貌响应

    王世俊;易小兵;李春初;

    以西江磨刀门河口为研究对象,应用马口站1960~2000年月平均流量及含沙量资料,1980、1981和2003年洪枯季实测水文及表层沉积物采样资料,分析磨刀门河口近几十年来的水沙变化,建立磨刀门河口水沙变化与纵、横断面及口门形态的响应模式。结论认为,西江磨刀门河口径流量年际变化不大;含沙量及输沙总量在1993年前后发生变异,有减少的趋势,悬浮泥沙中值粒径偏细;总体上形成了丰水少沙的水沙组合。磨刀门河口形态响应滞后于水沙变化,存在洪淤枯冲的年内变化。由于上游来沙量减少、人工护岸的作用下,河口口门断面趋于窄深。总体上,磨刀门河口深槽变浅,拦门沙在波浪作用下加高变薄;口门向外海延伸较快,使得河口口门动力相对强弱发生了较大变化,波浪动力及沿岸流对泥沙转运的作用增强,磨刀门河口正逐渐向河流—波浪型河口转变。

    2008年03期 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 86K]
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  • 浙江沿海超强台风作用下风暴潮增水数值分析

    黄世昌;李玉成;赵鑫;谢亚力;

    基于河口海岸水动力二维数值模型,建立风暴潮与天文潮耦合作用的数值模式,通过三次强台风和二次超强台风引起的风暴潮增水模拟和分析,证实该模式可用于浙江沿海增水预测。以1949年以来登陆我国大陆沿海最强的"5612"号台风作为典型的超强台风,利用本模式计算分析了超强台风在浙北至浙南5个不同地点登陆遭遇大潮时可能出现的风暴潮增水过程和最大增水,该结果对于海岸工程的防护具有实际的意义。

    2008年03期 58-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 105K]
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  • 刚性连接双层海底管道高温侧向屈曲分析方法研究

    赵天奉;段梦兰;潘晓东;

    以惠州25-3/1双层海底管道为例,提出高温荷载下刚性连接双层海底管道的侧向屈曲分析方法,并研究该类管道的侧向屈曲特性。将解析分析与有限元技术相结合,在提出刚性连接双层海底管道屈曲分析方法的同时,发展了Hobbs公式的应用范围,使其成为屈曲分析有限元建模指导工具。以分析不稳定平衡问题的改进Riks方法被证明为高温海底管道屈曲分析的有效算法,得到的弧长—载荷比例因子曲线能够充分地描述双层管道的屈曲失稳过程。惠州管道的分析结果表明,刚性连接双层海底管道的整体热稳定性较高,在海床上一般不容易发生侧向屈曲,但热荷载作用下内管的后屈曲将有可能引发较高的应力集中,对此需要充分校核;另外环空间隙的减小有利于提高内管的临界屈曲载荷,从而提升管道的整体性能。

    2008年03期 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 50K]
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  • 水下机器人H控制系统设计

    刘旌扬;冯正平;易宏;朱继懋;

    对水下机器人(AUV)基于混合灵敏度的H∞控制设计中的权函数选取方法进行探讨,并就频域分析给出一种公式化方法,解释其物理意义。此方法可依据控制对象的频率特性,简单的确定其权函数。AUV运动控制器的设计实例表明,按此方法选取权函数设计得到的控制器可以对跟踪性能、鲁棒稳定性、干扰及模型摄动抑制等设计指标进行折衷。

    2008年03期 70-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 111K]
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  • 挡潮钢闸门金属热喷涂材料及工艺选择

    朱锡昶;朱雅仙;葛燕;李岩;

    通过对沿海挡潮闸所处环境特点及金属热喷涂的机理分析,比较热喷涂锌、铝的优越性,对热喷涂工艺进行对比以及封闭涂层的选择,阐述和推荐挡潮闸钢闸门金属热喷涂防腐蚀方案。

    2008年03期 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 34K]
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  • 钢筋混凝土结构电渗阻锈技术研究

    唐军务;李森林;蔡伟成;胡明;朱雅仙;

    通过测量电渗阻锈过程中阻锈剂渗入量、脱盐率以及钢筋极化电阻,研究了混凝土技术参数和电渗电量对电渗阻锈效果的影响。试验结果表明,电渗阻锈技术能在脱除盐污染混凝土中氯离子的同时,将有效阻锈基团快速迁移到钢筋表面,使已腐蚀的钢筋快速恢复钝化而达到防腐的目的。

    2008年03期 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K]
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