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强烈波浪作用在河口海岸区域引发海底沉积物的剧烈扰动,所形成的近底高浓度浑水体可汇集成海底浊流,在污染物和含碳物质自近海向远海输运方面起着重要作用,是陆海相互作用的重要驱动力。而近底高浓度含沙层因含沙量及其中组分的不同,其流动性亦不同。针对海底可能存在的高浓度含沙层,采用流变试验,通过剪切速率-剪切应力间的流变关系对不同含沙量下的粉土浑水体进行流变特性分析,并结合前人所做的不同粉粒黏粒比例、不同含量的浑水体流变测试结果,将粉土浑水体在100～1 350kg/m3含沙量范围内划分为牛顿流体、过渡流体和宾汉流体三种流体类型,给出了以粉粒与黏粒组分为主的含沙浑水体的流变性质变化界限图,为近底高浓度含沙层运动研究提供流体性质分类参照。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2017,(6)
海底的粉质土在波浪作用下发生液化,液化后的土体产生流体一样的波动。本文在进行液化粉质土波动试验过程中,利用落球法进行了液化土的黏滞系数的测试试验。试验采用了铜质、铁质和氧化锆等不同密度的光滑球体,通过位移传感器记录密度球在液化后土体中的位移和运动时间,换算出密度球在液化土体中沉降的平均速度,利用斯托克斯公式计算给出液化土的黏滞系数。结果给出试验用液化土体的黏滞系数在10kPa·s的量级。 相似文献
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悬跨海底电缆作为细长柔性结构,在静力平衡状态下具有一定的垂度,在水流作用下的涡激振动特性与海底管线和海洋立管等结构也有很大的不同,其振动模态受垂跨比影响很大。通过物理模型试验开展了不同垂跨比下悬跨海缆的涡激振动和疲劳损伤特性研究。试验模型按照水弹性相似准则设计,试验中测量了不同流速下海缆模型产生涡激振动时的应变历时数据,采用模态分析法获得了模型涡激振动时的振动模态和振幅。分析了不同流速下海缆模型的振动模态、应变和疲劳损伤的变化和分布特征。试验结果表明：垂跨比显著影响了海缆的涡激振动模态和应变幅值大小。在本试验流速范围内,对一定长度的悬跨海缆模型,当垂跨比较大时,随着流速的增大,模型涡激振动的主响应振动依次出现反对称1阶和对称1阶模态;当垂跨比较小时,模型涡激振动的主响应模态依次出现反对称1阶和对称2阶模态。当涡激振动主响应模态为反对称1阶时,疲劳损伤最大值达到0. 1~0.7。 相似文献
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探讨一种基于完全非线性Boussinesq方程的波浪破碎模型在沿岸流计算中的应用问题。针对控制方程中的完全非线性项对沿岸流成长过程的影响进行了深入讨论。数学模型计算结果表明,完全非线性项有使平均流局部化的作用;通过数模实验还发现,垂向高阶涡度项可以有效抑制破波区外回流;运用Visser的实验室沿岸流实测资料从沿岸流速度、波高和平均水位几方面对所提模型进行了验证,并给出了紊动参数的计算结果。 相似文献
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基于极限分析上限方法的海底斜坡稳定性评价 总被引：2，自引：1，他引：1
极限平衡法仍是当前海底斜坡稳定性的主要工程评价方法,但该法只能给出稳定性分析的近似解答。基于极限分析运动学定理,假定海底斜坡发生对数螺线型滑移破坏模式,将滑体有效自重和简化波浪力等以外荷载形式叠加引入到虚功率方程中,与潜在滑动面上由黏聚力产生的内能耗散率相平衡,建立考虑一阶简化波浪效应的海底斜坡上限解法;利用多变量无导数求极值的逐级迭代方法与最优化技术,结合抗剪强度折减思想,求解波浪加载下不同时刻的海底斜坡稳定性与相应的临界破坏机构,并针对典型算例开展有限元数值解的验证。进而联合采用数值法与上限解,探讨波高、波长、水深等波浪参数对海底斜坡稳定性与滑动机制的影响。结果表明,本文提出的上限解与数值解吻合较好,获得的安全系数与破坏模式等符合一般规律,为波浪作用下海底斜坡的稳定性评价提供了新的途径。 相似文献
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基于挪威海洋技术研究所 (MARINTEK) 和挪威科技大学 (NTNU) 共同研发的VIVANA模型,编制了一个基于频率响应法的海底悬跨管道涡激振动预报程序,其计算结果与VIVANA符合得较好.应用所编制的程序分析在不同流速条件下海底悬跨管道的涡激振动响应及响应频率的特征,对不同悬跨长度、不同截面特征、具有简单边界的海底悬跨管道涡激振动响应和响应频率进行了计算,给出位移和应力沿管跨的分布及响应频率的变化规律. 相似文献
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本文对潜水器的端部耐压隔壁在深潜状态下的应力和变形进行了计算,数学模型由截顶圆锥壳单元组成。本文给出了算例,计算结果与解析解、试验值颇为吻合。此外,还讨论了过渡圆半径与球面壳体半径之比r/R及半锥角α对环壳处最大应力系数的影响,结论是增大r/R或α,将使最大应力系数减小。 相似文献
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极端波浪条件下黏土质斜坡海床稳定性解析 总被引：1，自引：1，他引：0
海洋资源开发引起海底软黏土的结构性破坏,导致土体强度弱化,在百年一遇的极端波浪作用时极易发生斜坡海床的局部失稳甚至大范围海底滑坡,给海洋工程建设和正常运营带来严重影响。目前,主要采用极限平衡法评价这类海底斜坡,但该法只能给出近似解。基于极限分析上限方法,推导了极端波浪诱发的波压力对斜坡海床的做功功率,建立了外力功与内能耗散率平衡方程;利用最优化方法,结合数值积分和强度折减技术,求解了不同时刻的斜坡海床稳定性系数,并针对扰动后的斜坡海床开展了有限元解的对比验证。在此基础上,深入探讨了不同波浪参数(波长、波高和水深)和坡长小于一个波长等极端条件下的海底斜坡稳定性。 相似文献