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研究重力式海洋平台沉箱的表面裂纹最大深度,通过考虑沉箱有一个内表面裂纹,将问题简化为无裂纹重力式平台问题和带裂纹矩形板问题的叠加,应用有限元方法对重力式海洋平台无裂纹情形进行了静力分析,得到了与裂纹位置对应处的环向拉应力。计算裂纹矩形板的应力强度因子,得到海洋环境荷载下沉箱内表面裂纹的最大深度为0.066 8m,计算结果可供海洋平台的设计参考。 相似文献
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海洋水文观测中,表层海水温度及表层海水盐度是重要的测量参数。提出了一种可防缠绕的温盐传感器浮子,浮子由浮体、转轴、减摇板、阻流板等构成。浮子的浮体部分可以脱离温盐传感器转动,减少了因流急使整个温盐系统和电缆随着转动而发生缠绕的问题;减摇板可增加浮子的稳定性;阻流板既可以阻止浮子转动,也可以保护浮子不会受到撞击。对"滑轮式"安装方式进行改装,加装导向杆,使浮子沿导向杆上下直线运动,配合改进的"滑轮式"安装方式,浮子转动小,可有效防止温盐浮子转动而造成电缆缠绕。该方法简单可靠,可在海洋站推广使用。 相似文献
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压弯载荷下焊趾表面裂纹工程萌生寿命预测 总被引：3，自引：0，他引：3
首先定义焊趾处从无裂纹到检测到表面裂纹长度达到 1.5mm时对应的循环次数为裂纹“工程萌生寿命”。给出了基于修正Neuber法并考虑焊接残余应力等影响的焊接结构焊趾裂纹工程萌生寿命计算方法。用成一定角度对接焊板试件和轴向加载获得压弯组合应力 ,以 980钢板焊接件为试件 ,在压弯组合应力的作用下 ,对焊趾表面裂纹萌生寿命进行了实验研究 ,确定了焊趾处的疲劳缺口系数。该结果可用于疲劳热点部位的受力特征为压弯组合应力的潜艇耐压壳、压力容器等的某些重要焊接结构疲劳计算 相似文献
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水下生产系统跨接管结构极限承载能力分析 总被引：1，自引：0，他引：1
跨接管是水下生产系统的主要构件之一,水下地形变化易导致跨接管两端承受较大边界位移载荷,对水下生产系统的结构安全性产生不利影响。研究并分析了端部相对位移载荷作用下跨接管结构的极限承载能力及跨接管失效模式的特点,表明整体轴向压缩位移分量是导致跨接管结构发生极限破坏的主要因素。在此基础上考虑了内表面周向裂纹对跨接管极限强度的影响。分析结果表明:当裂纹较小时,因弯管截面的椭圆化和塑性屈服,轴向压缩位移很容易使跨接管发生整体压缩失效;当裂纹较大时,因为裂纹韧带区的高应力效应,跨接管会在整体压缩失效之前达到极限状态;最终失效模式取决于裂纹的位置及大小。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2015,(6)
考虑内流作用利用功能原理建立顶张力立管涡激振动响应数值模型,采用尾流振子模型模拟涡激振动升力,利用Hermit插值函数将其离散得到立管振动响应的矩阵方程形式,运用Newmark-β法在时域内迭代求解其动力响应。在山东省海洋工程重点实验室进行了阶段流作用下的大长细比海洋立管涡激振动试验,对比数值模拟和试验结果表明该模型对于考虑内流作用的大长细比海洋立管涡激振动响应预报是有效的,为深水立管涡激振动研究提供一定的借鉴。 相似文献
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浙南近岸海流季节变化特征 总被引：7，自引：1，他引：6
为了揭示浙南海流特征及其季节和垂向变化规律,于2006—2007年在浙南岸外一固定点(平均水深约32m)利用ADP潜标进行了春、夏、秋、冬季4次多个潮周期分层海流流速流向观测。结果表明:(1)测点最大流速为148.9cm/s,相应流向为75°,出现在春季表层大潮落潮阶段;垂向平均最大流速为106.2cm/s,平均流向为81°,出现在夏季大潮落潮落急阶段。(2)剖面各层流速垂向差异明显,表层流速(28m层以上)受海况影响明显,秋季平均流速最大(65.4cm/s),冬季最小(42.8cm/s),20~28m层冬季最强,春季最弱,20m层以下夏季最强,秋季最弱(仅小潮);垂线平均流速夏季最强(46.5cm/s),春季最小(33.7cm/s)。(3)夏季海流基本上为(偏)北向流;秋、冬则基本上为(偏)南向流;春季具往复流特点,但以北向流为主。(4)垂向上夏季和春季流向较一致,冬季和秋季流向分异明显(20m和10m层)。(5)垂线平均余流为12.8~29.8cm/s,夏季最强春季最弱;夏季和春季各层余流均为东北向,冬季为西南向,而秋季11m层(包括11m层)以下为E-NEE向,11m层以上为西南向。结论:测点海流受到潮汐、季风和台湾暖流的共同制约。季风的影响夏、冬两季大于春、秋两季;季风的影响自表层向底层减弱(主要限于表层以下10m)。 相似文献
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基于2017年春季和冬季的海流资料分析了红海湾海区海流特征、潮流状况、涨落潮流特性、余流特征及表层漂流特征。研究海域共布设3个临时潮位观测站和11个全潮水文观测站。根据流速、流向过程曲线和潮位过程曲线的关系，得出涨(落)潮流速最大的时刻和最小流速发生时刻与潮位关系并非固定在高(低)潮时或半潮面左右，由此看出，研究海域的潮波介于驻波与前进波之间，属于不规则半日潮流主导的海域。研究海域中大部分站位潮流属于往复流，少数站位潮流运动具有一定的旋转性，平均涨潮流速最大为7 cm/s，平均退潮流速最大为14 cm/s。春季大潮期和中潮期各站余流流向整体为偏东向，小潮期，除少数测站余流流向偏向南东向，其余测站余流流向偏西向；冬季大潮期和中潮期各站余流流向整体为偏西向，小潮期，湾西侧余流流向偏西向，湾东侧余流流向偏南东向。垂向上各层余流流速由表至底逐渐减小，流向基本一致。 相似文献
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在工程设计中，通常采用模块化方式制造超大型浮式结构物，将巨大的单体结构分割成多个较小模块，后期通过合适的连接器拼装形成。为了明确多模块超大浮体在波浪作用下的水弹性响应，以两个相邻层合浮体（高刚度面板和低密度芯材）为研究对象，建立波浪作用下铰接层合浮体水弹性响应的高阶势流模型。采用匹配特征函数展开法求解流体运动的速度势，探讨了铰接处弹簧刚度对浮体的反射系数、透射系数、挠度、弯矩和剪力的影响规律。研究结果表明：迎浪侧浮体的存在可以有效降低背浪侧浮体的挠度、弯矩和剪力幅值；与垂直弹簧相比，扭转弹簧刚度的增加可以更加有效抑制铰接层合浮体的水弹性响应；当扭转弹簧刚度大于一定值时，继续增大弹簧刚度对浮体的动力响应不产生影响。 相似文献
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为了清晰了解温排水入海后的时空输移路径和温升范围,及其对海洋环境的影响,以湛江湾内的某电厂为例,应用ECOMSED海洋模式计算其温排水的时空输移路径及温升范围,并结合野外生态调查结果评价其对湛江湾内海洋生态环境的影响.结果表明：某电厂温排水导致湛江湾水体温升大于4℃、2℃、1℃的面积分别为0.110、0.480、1.629 km2,相对于约190 km2的湛江湾海域,影响面积很小;夏季浮游植物丰度随温度升高的变化率分别为-8.534%、-3.573%、-1.613%,浮游动物丰度随温度升高的变化率分别为-4.964%、-1.896%、-0.802%,温排水对浮游动、植物的影响夏季较冬季显著.某电厂温排水对湛江湾内海洋生态环境的影响即使在高温季节也不明显. 相似文献
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珠江河口磨刀门水道枯季盐水入侵特性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨磨刀门水道潮流和盐度的三维分布特性,本文建立了磨刀门水道的三维潮流和盐度数值模型,采用2009年枯季磨刀门水道实测潮流和盐度资料对模型参数进行率定和验证。结果显示,枯季由于上游径流量小,磨刀门水道总体涨、落潮流速都不大,表层总体涨潮平均流速都在0.5 m/s以内,总体落潮平均流速在0.8 m/s以内;底层总体涨落潮平均流速都在0.5 m/s以内;从盐度的平面分布来看,磨刀门水道近口门河段总体呈现涨潮时水道东侧盐度高于西侧,落潮时东侧盐度小于西侧的趋势。大潮和中潮期间,落潮时盐水向上游的入侵距离反而较涨潮时更远,主要原因是,落潮时的底层盐水向上游的补偿流动以及地形阻拦形成更为强烈的紊动扩散。潮汐动力弱(小潮)时,整个水道内水流流速很小,流态平缓,紊动较弱,总体仍呈现涨潮时入侵距离大于落潮,显示枯季磨刀门水道盐水入侵的主要影响因素取决于地形和潮动力。 相似文献
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The effects of natural flow variation on juvenile brown trout population dynamics were investigated by biannual sampling over 5.5 years in the Rainy River, a tributary of the Motueka River. A large flood in late March (50-year return period) substantially reduced the density (by 66%) and biomass (by 73%) of 0+ trout over autumn–spring, but the cohort responded with compensatory survival to achieve similar density and biomass by spring as in other years. A low-flow event in February–April (return period >8.4 years), when 7-day low flows fell to 56% of the 7-day mean annual low flow (MALF) and were less than the MALF for 46 days, had no adverse affect on the population. We found no evidence for density-dependent growth. However, there was strong evidence for a two-phase self-thinning response in density, with no self-thinning occurring over summer (i.e. the 0+ population remained below carrying capacity) until a threshold mass of 22.08 g (length=123.7 mm) was attained in autumn after which severe self-thinning took place over autumn to spring. The results indicate that over spring–autumn the population is insensitive to flow reduction and that over autumn–spring the effects of high (and probably low) flow events on local abundance and biomass are offset by compensatory (density-dependent) survival. However, effects on the contribution of migrants to the downstream population remain unknown. The study identified ecological redundancy, which could be exploited for flow allocation. Significantly, it has shown that minimum flows equivalent to the MALF (often advocated by New Zealand conservation and fisheries management organisations) are not always necessary for sustaining juvenile trout populations. 相似文献
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河口环流结构关系到物质输运、泥沙沉积和地貌变化等物理过程。根据2019年磨刀门河口原型观测平台洪枯季连续观测分层潮流资料,统计洪枯季、大小潮河口东、西汊的涨落潮流及历时变化特征,利用理论方法解析河口东西汊平面环流和重力环流结构,进一步引入混合参数研究河口纵向环流中的潮汐应变环流。研究发现枯季东、西汊在转潮时刻存在东涨西落的平面环流结构,洪季平面环流特征较不明显;枯季重力环流强度整体略大于洪季,西汊重力环流强于东汊,表层向海环流流速可达0.2～0.25 m/s,而底层向陆环流流速相对较小。洪季大潮期由潮不对称性驱动的潮汐应变环流相对较大,进而增强了纵向环流的强度。河口垂向余流结构同样表现洪枯季、大小潮的变化规律。洪季余流整体较大,西汊在小潮期表层余流流速超过0.6 m/s,而东汊余流则明显呈现表层向海、底层向陆的分布特征,枯季余流整体较小,表明其对物质输运和河口地形塑造作用较弱。 相似文献
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Byung-Hak Cho Dong-Soon Yang Shin-Yeol Park Kyung-Shik Choi Do-Hwan Lee Seung-Hyun Byun Hoon Jung 《Ocean Engineering》2011,38(2-3):436-443
The modeling and control of a variable liquid-column oscillator having a liquid filled U-tube with air chambers at its vertical columns are presented. As an ocean wave energy extracting device, the structure of the variable liquid-column oscillator (VLCO) is analogous to that of the tuned liquid-column damper used to suppress oscillatory motion in large structures like tall buildings and cargo ships. However, owing to an air spring effect caused by the dynamic pressure of air chambers, the amplitude of response of the VLCO becomes significantly amplified for a desired wave period. The governing equations for the motion of VLCO structure under wave excitation and the motion of liquid with an air spring effect caused by an air–liquid interaction are described by a series of nonlinear differential equations. A set of control parameters for extracting maximum power from various wave conditions is determined for the efficient operation of the VLCO. It is found that the effect of the air spring has an important role to play in making the oscillation of the VLCO match with the ocean wave. In this way, the VLCO provides the most effective mode for extracting energy from the ocean wave. 相似文献
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In the present study,analyzed are the variation of added mass for a circular cylinder in the lock-in(synchronization) range of vortex-induced vibration(VIV) and the relationship between added mass and natural frequency.A theoretical minimum value of the added mass coefficient for a circular cylinder at lock-in is given.Developed are semi-empirical formulas for the added mass of a circular cylinder at lock-in as a function of flow speed and mass ratio.A comparison between experiments and numerical simulations shows that the semi-empirical formulas describing the variation of the added mass for a circular cylinder at lock-in are better than the ideal added mass.In addition,computation models such as the wake oscillator model using the present formulas can predict the amplitude response of a circular cylinder at lock-in more accurately than those using the ideal added mass. 相似文献
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随着风电产业向深远海发展,浮式风机已经成为海上风机未来的发展趋势.由于复杂的风浪联合环境载荷作用,浮式风机作业时通常会产生大幅度的运动响应,这一方面会使得浮式风机系统受到的水动力载荷更加复杂,另一方面会影响浮式风机的输出功率.因此,如何有效地抑制浮式风机系统的运动响应就成为了设计的关键.基于非稳态致动线模型和两相流求解器naoeFOAM-SJTU,进行了带垂荡板的浮式风机耦合性能研究.首先在OC3-Hywind Spar平台上附加垂荡板,并结合NREL-5 MW风力机建立带垂荡板的浮式风机模型.其次对比不同形状的垂荡板对Spar-5 MW型浮式风机气动—水动耦合结果,分析相同风浪联合作用条件下垂荡板形状对浮式风机耦合响应的影响.研究结果表明:垂荡板能够减小纵荡和垂荡等运动响应幅值,但是对纵摇运动响应影响较小;当垂荡板直径和吃水位置相同时,相同风浪条件下圆形垂荡板能使浮式风机的气动平均功率增大约0.844％,而正方形垂荡板却使平均功率减小1.492％,这说明圆形垂荡板对浮式风机系统的作用效果整体而言优于正方形. 相似文献