海洋工程

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  • 基于PCL语言的浮体湿表面B样条面元生成方法

    刘日明;任慧龙;

    提出一种基于PCL语言生成浮体湿表面B样条面元的方法。介绍利用PCL语言生成浮体湿表面型值数据点,对型值数据点进行规范参数化,反算B样条面元控制点,以及生成由控制点计算得到的用于检查B面元质量的加密曲面网格这四个主要模块的程序流程,并对编写该程序时需要用到的PCL函数及注意事项进行说明。该方法充分利用MSC.Patran强大的图形处理及三维显示功能,可以准确生成任意形状浮体湿表面的B样条面元,为获得准确的高阶水动力结果奠定了基础。

    2008年04期 v.26 107-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K]
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  • 钢筋混凝土构件裂缝宽度计算方法

    王元战;赵冲久;丁嵬;王军;

    裂缝宽度计算是混凝土裂缝控制的重要内容,由于相关影响因素很多,至今各国规范的裂缝宽度计算公式尚存在不小的差异。文中分析国内外各种裂缝宽度计算理论中的几个代表性公式和有限元方法,通过实例计算对各种裂缝宽度计算公式与有限元方法和实验数据进行比较分析。在荷载水平较低时各种方法的计算结果差异较小,与实验结果也比较吻合;在荷载水平较高时,各种方法计算结果差异较大,与实验结果差异更大。最后,对现行《港口工程混凝土结构设计规范》采用的裂缝宽度计算公式提出了改进建议。

    2008年04期 v.26 111-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 571K]
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  • 珠江三角洲径潮动力数值模拟与特征分析

    杨明远;任杰;

    在显著人类活动或涉海工程已基本完成后的相对稳定地貌边界条件下,利用1D数值模拟方法,讨论了各种典型水文条件下珠江三角洲网河水文要素的空间分布,主要汊口的分流比及能量分布等径潮动力特征。结果表明:1)网河中高水位河道主要集中在西、北江网河干流的中上段,从网河顶端至口门,高低水位间的差值逐渐加大;2)网河区的涨潮流因来流情况不同差异较大,大水大潮期潮流界下移至口门段,枯水期潮流界上移,三角洲网河全域感潮;3)各主要汊口的分流比在各水期中均有相对稳定的分配关系,一般变化值小于5%;4)在网河区上段泄洪区,具有较大的能流率,枯水期,能流率普遍较小,但在网河区下段受潮汐影响显著的河道,则具有相对较高的潮能通量。Fr计算结果表明河道断面比能中重力作用相对惯性力要大得多。

    2008年04期 v.26 117-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1361K]
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  • 珠江河口底边界层湍流积分尺度研究

    刘欢;吴超羽;许炜铭;

    介绍湍流积分尺度的几种常用计算方法。基于三组珠江口崖门的湍流观测资料,分别计算了一个潮周期内珠江口底边界层湍流积分尺度的变化,并对比不同计算方法的稳定性。计算结果表明,基于Taylor假定的自相关函数积分法的计算结果稳定可靠。湍流积分尺度在一个潮周期内的变化很大,积分尺度的变化与平均流的流速变化有着很好的对应关系,三个测次纵向、横向和垂向积分尺度的平均值分别约为4.9~10.4 cm3、.3~6.2 cm和4.3~5.2 cm。

    2008年04期 v.26 125-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 682K]
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  • 深海垂向流速剖面数值模拟

    毛丞弘;杨建民;彭涛;

    运用CFD软件对深海各种不同的垂向流速剖面进行数值模拟,分析研究试验区域内水流在空间上的流速分布情况以及湍流强度的变化,并与目标流速进行了比较。结合模型试验,表明数值模拟的结果是可靠的,造流系统能够较为准确地模拟出不同垂向流速剖面的海流,满足深水试验池对深海海流的模拟要求。

    2008年04期 v.26 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K]
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  • 考虑几何非线性的张力腿平台随机响应等效线性化分析

    何勇;金伟良;龚顺风;

    考虑深海柔性张力腿平台的几何非线性特征,建立柔性平台结构非线性随机振动响应分析方法。该方法结合模态分析,把系统隐式的非线性项转化为由模态坐标高次组合表示的显式非线性项,在此基础上引入虚拟激励法,建立结构在随机波浪荷载作用下的等效线性化系统,从而确定结构各非线性随机响应。通过对某一mini-TLP的分析结果和试验实测值的比较,表明该方法具有较好的计算精度和较快的计算速度,能够满足大型结构的非线性随机响应分析要求。通过对不同波高的计算,结果表明张力腿平台在较大波高作用下几何非线性影响显著,忽略这部分的影响,计算结果将会产生很大的误差。

    2008年04期 v.26 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 126K]
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  • 油气爆炸作用下海洋平台抗冲结构研究

    何皛磊;尹群;

    海洋平台在服役期间,常会遭受到油气泄露而爆炸引起的冲击破坏。结合歧口QK18-2海洋平台结构,利用非线性瞬态动力学计算软件MSC.Dytran对气体爆炸造成海洋平台结构的损伤机理进行数值仿真研究。在此基础上,详细研究舱室在爆炸载荷下的动态响应,将舱室和爆炸区之间的围壁结构采用增加板厚和改变支撑结构形式、尺寸等四种不同的方式进行比较研究,得出支撑结构对于平台抗冲击的重要性,从而提出有效可行的抗冲结构形式。

    2008年04期 v.26 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 3178K]
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  • 光纤光栅应变计监控海洋平台上部活动荷载

    徐丹;岳前进;张崎;王延林;

    渤海某平台为了防止打井作业期间上部荷载过大,需要在一年周期内对上部荷载变化进行全程监控。光纤光栅应变计的高灵敏度与长期稳定性,适合结构物应变长期监测。利用在平台组块支撑部位粘贴光纤光栅应变计,有效地监测平台上部荷载变化信息,保障平台打井作业正常运行。并对光纤应变计进行长期监测中存在的问题进行讨论。

    2008年04期 v.26 23-26+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 129K]
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  • 无限水深聚焦波完全非线性数值模拟

    宁德志;滕斌;刘珍;周斌珍;

    基于势流理论提出一种新的高阶边界元方法对无限水深的聚焦波浪进行完全非线性数值模拟。自由水面满足完全非线性边界条件,模拟波浪的非线性效果可以达到更高阶。利用镜像原理,建立一种全新的格林函数应用到无限水深的数值波浪水槽中,以致于两无限深水槽侧壁的积分可以被排除。为了产生相应的入射波和吸收出流波浪,一个由点源组成的造波装置被布置于计算域内,同时人工阻尼层被用来吸引出流波浪,由波浪聚焦的方法得到极限波浪。通过开展线性和完全非线性聚焦波浪的数值实验及与理论解对比,验证本数值模型可以用来模拟无限深水域的极限波浪,且在出流边界没有反射。

    2008年04期 v.26 27-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 134K]
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  • 宽带波浪载荷下海洋结构物内应力范围及疲劳损伤分析

    李晓飞;胡毓仁;

    研究短期海况中海洋结构物在宽带波浪载荷作用下交变应力过程中的应力范围的概率分布及结构疲劳损伤问题。首先从应力的功率谱密度出发,利用小波变换作为工具,对应力过程进行模拟。然后用雨流计数法识别出应力过程中对结构造成疲劳损伤的应力范围,并用Weibull分布对应力范围的分布进行了拟合;最后给出了应力范围服从Weibull分布时结构疲劳损伤的计算方法。

    2008年04期 v.26 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 38K]
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  • 沙质海岸强浪作用下沿岸输沙问题研究

    王玉海;

    在沙质海岸上修建导流堤、丁坝等会引起局部海域水沙动力条件的改变和海床冲淤调整,因此准确预测沿岸输沙率是海岸工程建设前进行优化设计的基础条件之一。首先构建了刻画高强度推移质输沙过程中固-液混合体运动的理论模型,通过寻求模型的特解并推导成1D沿岸输沙率公式。该公式适宜计算强浪作用下的推移质输沙率,已得到了大型波浪水槽、往复流水道和海滩现场实测输沙率资料的良好验证。通过与物理模型试验实测输沙量结果的比较,进一步表明该公式能够较好地预测沙质海岸在寒潮大风浪(或台风浪)作用下的高强度输沙量(骤淤量)。

    2008年04期 v.26 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 764K]
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  • 潮汐和流影响下长江口波浪场数值计算

    肖文军;丁平兴;胡克林;

    采用SWAN模型和REF/DIF模型进行嵌套计算的方法来获取长江口海域实际波浪场。其中设计一种根据入射波向即时生成计算网格的方法,解决REF/DIF模型对于波浪入射角的限制从而实现两种模型的嵌套。为考虑水流和潮位分布的空间差异对波浪传播变形的作用,利用二维流场模型计算长江口的水位和流场过程,在实际波浪计算中引入了水位和水流作用。计算结果与观测资料的对比表明:1)SWAN模型和REF/DIF模型的嵌套计算方法可以作为提高浅水区域波浪计算精度的一种有效途径;2)水位和水流对长江口波浪计算的影响显著,考虑了水位和水流条件后,尤其是在大潮期间,能比较显著地提高计算精度。

    2008年04期 v.26 45-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 747K]
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  • 洋山港堵汊工程对邻近海底冲淤影响分析

    杜景龙;杨世伦;贺松林;郜昂;徐晓君;张军宏;

    根据大比例尺地形测量数据,采用GIS技术对洋山港堵汊工程前后周边海底冲淤变化进行了初步分析。结果表明:工程建设前(1998~2004年),洋山港域的冲蚀速率大于外围海域。工程建设后的2004和2005年,洋山港域的平均刷深幅度明显小于外围海域;2005和2006年,洋山港域出现显著淤积(平均淤厚度0.29 m),而外围海域仍维持冲蚀状态。主要原因为建港期间的系列堵汊工程在一定程度上削弱了港域内的动力条件,导致冲蚀减弱并出现一定的淤积。

    2008年04期 v.26 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1660K]
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  • 互花米草对福建泉州湾海岸湿地沉积环境影响

    王爱军;陈坚;李东义;

    泉州湾淤泥质海岸湿地分布广泛,互花米草分布面积较大。利用小型电磁式流速仪进行流速观测,结果显示,水流由光滩湿地进入互花米草湿地后速度迅速减小,但随着互花米草带宽度地增加,减小程度逐渐变小且不显著。利用PVC管采集短柱状样并现场以一定间隔分样,进行粒度分析、TOC和TN分析及重金属分析结果显示,光滩湿地沉积物颗粒较粗,互花米草湿地边缘沉积物颗粒粗细均有且分选较差,密集互花米草湿地内沉积物粒径较细且分选较好,红树林湿地内沉积物颗粒最细且分选最好;稀疏互花米草湿地作为盐沼发育演化的青年阶段,对C、N具有很强的富集能力,红树林则对C、N的富集能力最弱,人类的排污活动增加了海岸湿地沉积物中的TOC含量;互花米草的存在拦截和吸附了陆源污染物,并使重金属富集在互花米草湿地沉积物中。

    2008年04期 v.26 60-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 191K]
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  • 海底双层管单层连接管道结构受力分析

    党学博;龚顺风;金伟良;房晓明;李志刚;何宁;

    粘性高的海洋石油通常需要通过海底保温管道加温输送。温度变化会引起管道变形,并在管壁内产生较大的温度应力。同时,管道正常运营期间还受到管道内压、外压、管内流体粘滞力和土体摩擦力等环境荷载的作用。复杂的环境可能导致海底管道轴向应力过大发生破坏。为了提高铺管效率,提出了双层管单层连接管道这一特殊管道形式,并从理论上分析温度变化和环境荷载对该管道的影响,计算正常运行时管道不同位置处横截面内最大Von-Mises应力。最后得到了Von-Mises应力沿管道轴线分布情况,发现内管和单层连接管的应力一般比外管大,变径管和内管的焊缝处是Von-Mises应力最大的地方。

    2008年04期 v.26 70-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 76K]
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  • 水下拖曳升沉补偿系统水动力数学模型研究

    王海波;王庆丰;

    建立变缆长的水下拖曳升沉补偿系统水动力学偏微分方程组和边界条件。拖缆动力学模型基于Ablow and Schechter模型,拖体采用水下运载体六自由度方程模拟,运用有限差分法离散偏微分方程组和牛顿迭代法计算变缆长情况下拖体深度与拖缆各点张力的动态取值。数值计算结果表明采用收放拖缆的升沉补偿方法能够有效削弱母船升沉运动对拖体深度和拖缆张力的影响。

    2008年04期 v.26 77-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 103K]
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  • 深水滑翔机器人耐压壳体结构优化设计

    李延富;俞建成;封锡盛;

    针对深水滑翔机器人耐压壳体在深水中压缩变形和海水密度随水深增大而变化等因素造成驱动浮力变化问题,利用压缩变形和密度变化对驱动浮力影响的互补特性,归纳了载体耐压壳体结构优化设计方法。保证耐压壳体抗压条件和质量最小前提下采用结构优化设计方法,降低耐压壳体压缩变形和海水密度变化对驱动浮力的影响,提高系统能源的利用率。

    2008年04期 v.26 84-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
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  • 海洋环境中混凝土结构服役寿命预测

    薛鹏飞;项贻强;

    通过参数定义对Fick定律的不合理假定进行修正,推导氯离子在混凝土中扩散的多因素修正模型,综合考虑氯离子扩散系数的时随效应、混凝土的氯离子结合能力和混凝土自身缺陷的影响。根据对大量数据的分析试算,给出模型中参数的取值。利用该扩散模型,进一步推导海洋环境下基于概率性能的混凝土结构服役寿命计算方法,有效解决混凝土结构服役寿命预测中氯离子扩散系数及混凝土保护层厚度的随机特性。最后给出实际工程算例,说明该预测方法的有效性。

    2008年04期 v.26 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 52K]
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  • 曹娥江大闸钢结构防腐蚀试验研究

    孙红尧;马春波;刘旭辉;史钟训;徐雪峰;

    根据曹娥江大闸的环境特点,对不同厂家的喷涂金属涂层和富锌涂料进行了浪溅区、潮差区和大气区的室外近2年的暴露试验以及室内近10 500 h的盐雾试验、盐水周期性浸泡试验和盐水浸泡试验。研究结果表明,喷涂金属层耐腐蚀性能普遍优于富锌涂料层;在试验采用的富锌涂料中,高锌粉含量的富锌涂料防腐蚀性能优于低锌粉含量的富锌涂料;从长效防腐蚀角度考虑,建议采用喷涂金属防腐蚀措施。

    2008年04期 v.26 95-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 53K]
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  • 海水拌养混凝土耐久性试验与应用

    陈兆林;唐筱宁;孙国峰;柳玉良;

    通过对海水拌养混凝土耐海水侵蚀试验和海水中化学成分对水泥胶砂与骨料的影响分析,以及海水拌养混凝土的工程应用与调查结合长龄期强度跟踪观测,研究了海水拌养素混凝土的耐久性。旨在为淡水资源匮乏的海岛工程建设应用海水拌养混凝土,减少从大陆船运施工用淡水,节省工程投资提供资料。

    2008年04期 v.26 102-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 49K]
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  • 《海洋工程》2008(第26卷),第1~4期,总目录

    <正>~~

    2008年04期 v.26 132-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 73K]
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