风机基础TLP平台在波浪中运动性能的CFD数值分析     

安筱婷  赵伟文  万德成 《海洋工程》2020,38(5):35-49

随着海上风能的开发向深水发展，支撑风机的载体平台越来越受到关注。在经济性与安全性、稳定性的多重要求下，张力腿平台（TLP）在海洋风能资源的开发中体现出了重要地位。采用基于开源平台OpenFOAM开发的计算流体动力学（CFD）水动力学求解器naoe-FOAM-SJTU对一座处于中等水深下的风机基础水下TLP（STLP）的运动响应进行了数值模拟与研究。文中使用弹簧锚链模型模拟STLP的垂向系泊锁链系统，模拟该平台在不同波浪环境下的运动响应情况。首先将STLP单自由度自由衰减CFD模拟结果与已有全耦合时域分析结果进行对比，验证了naoe-FOAM-SJTU求解器及使用弹簧模型模拟STLP系泊系统的准确性与可靠性。随后在考虑非线性波浪载荷的情况下研究极端海况下与一般作业海况下STLP的运动响应情况，计算工况中的风机基础所受弯矩及锚链受力情况，并详细展示流场、速度场信息，分析高阶波浪成分、不同海况等条件对于STLP运动性能的影响。研究结果表明，TLP在中等水深中具有良好的运动性能，naoe-FOAM-SJTU求解器可以有效模拟水中生产平台在波浪环境下的水动力问题，并可以对整个流场进行可视化展示与分析。  相似文献   

烟台北部近岸海域表层沉积物粒度分布及沉积动力环境特征     

吕纪轩  胡日军  李毅  朱龙海  刘波  皇甫雪睿 《海洋地质前沿》2020,36(4):27-36

基于烟台北部近岸海域56个表层沉积物样品的粒度资料,分析了研究区沉积物粒度分布特征。采用Pejrup三角图对研究区沉积动力环境进行了分区,利用Gao-Collins粒径趋势分析方法分析了沉积物的输运趋势,在此基础上探讨了研究区的沉积动力环境特征。研究结果表明,研究区粒度呈现中间粗、东西部海域细的分布格局;沉积动力环境可划分为AⅢ、BⅢ、BⅣ、CⅢ、CⅣ、DⅢ、DⅣ7个区,总体表现为"中间强、两侧弱,近岸强、远岸弱"的分布格局;研究区东西部开阔海域各存在1个沉积物汇聚中心,物质来源多样;研究区表层沉积物运移和分布与水动力条件基本吻合,且受沉积物来源的影响。潮流、沿岸流以及沉积物来源共同控制其沉积动力环境。  相似文献   

复杂载荷作用下立管触地段损伤管道的动力响应     

代云云  周晶  李志刚 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(1):145-153

触地段(Touchdown zone, TDZ)是在役钢悬链线立管(Steel catenary riser, SCR)的关键部位,在复杂载荷作用下,极易形成损伤缺陷,其载荷寿命的评估是深海结构工程中的一个关键问题。本文以大型有限元软件ABAQUS为平台,运用损伤管道实体单元与土弹簧阻尼单元相互作用的模型模拟触地段损伤海底管道在复杂载荷作用下的动力响应,数值计算考虑了管-土相互作用过程中的材料非线性、几何非线性以及接触非线性。讨论了单一环向体积损伤位于触地段管道的不同位置时,触地段损伤管道在不同载荷作用下的动力特性及特征点的动力响应。结果表明,管道所受内外压力以及管道提升端的竖向位移载荷会影响结构的自振频率;体积损伤部位的动力响应较完好部位更剧烈;体积损伤的位置和动力载荷频率对管道动力放大系数的影响很大;当动力载荷的激励频率越接近结构基频时,损伤管道的动力响应及动力放大系数越大。  相似文献   

夏冬季黄海浮游动物群落结构及其影响因素     

孙跃  沈阳  戴铃灵  赵婉婷  吴月娇  朱丽岩 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,50(7)

根据2016年7月和2017年1月在黄海进行的57个站位的调查数据,研究了大型网采集的浮游动物的种类组成、丰度、生物量、群落聚类、优势种、多样性、均匀度、丰富度以及与环境因子的关系。本次调查共鉴定出浮游动物97种,其中夏季67种,冬季76种。该海区夏季浮游动物的丰度和生物量的高值区分布在黄海冷水团和长江口附近海域,冬季分布在黄海暖流主轴部分。根据各站位的地理位置和浮游动物相似程度,对黄海浮游动物Cluster聚类和MDS多维定标分析,将夏季划分为4个群落,将冬季划分为3个群落。共计有8个优势种类,夏季的优势种多为桡足类,冬季除中华哲水蚤(Calanus sinicus)优势度占绝对优势外,其余优势种的优势度较为相近。将浮游动物的丰度、生物量和生物多样性指数和环境因子做相关性分析得出:温度、盐度是影响黄海浮游动物群落结构的主要影响因子。  相似文献   

AUV矢量推进水动力计算及水平回转操纵性试验     

李雨田  雷敏  冯朝  韩用波 《数字海洋与水下攻防》2020,3(4):288-294

针对矢量推进模式下的 AUV 水动力性能和操纵性能，开展了 AUV 矢量推进水动力 CFD 计算， 对矢量推进水平回转操纵性进行了评估，加工了矢量推进样机，并进行湖上操纵性验证。理论计算和试验数据表明：矢量推进具备极高的低速操纵性，该研究为矢量推进在 AUV 上的应用提供了理论和技术基础。  相似文献   

Boussinesq相位解析的海岸水动力学数学模型研究进展     

张尧  谢欣  陶爱峰  王岗  陈新平  郑金海 《海洋通报》2018,(5):481-493

由于在平衡计算效率和精度上具有优势,Boussinesq相位解析数学模型研究不断取得突破,已成为波浪和水流精细化模拟的较优解析方式,为海岸工程、环境、地质等问题提供了实用和高效的研究手段。本文对已有Boussinesq类模型的研究进行了评述,深入探讨其重要发展、实际应用和理论瓶颈,从高阶非静压修正、GPU准三维高性能算法编译、波浪破碎和泥沙运移沉积等4个方面提出未来可能的科学突破方向。  相似文献   

中国重点产业创新产出时空分异及影响因素     

王彬燕  王士君  田俊峰  浩飞龙 《地理研究》2019,38(2):259-272

采用Mann-Kendall、Theil指数、空间马尔科夫链等方法,对1994-2014年中国十大重点产业创新产出时空演化进行分析,并对创新发展空间分异成因进行了探讨。研究表明：① 研究期内,中国重点产业创新产出分为两个时段,成果呈指数型增长;② 创新产出差异先增后减,东、中、西、东北板块间差异小于板块内部,创新产出发展呈现出传染扩散与等级扩散的双重特征;③ 邻域环境影响创新发展,创新产出水平发生类型转移的单元集中在东、中部地区,且活跃度不断提升;④ 经济社会与政策条件、高等教育基础条件对重点产业创新发展有明显的正向驱动作用,而工业化程度影响微弱,未来加强对高等教育基础与智力资本的投入可进一步增强重点产业创新发展竞争力。  相似文献   

临震前地壳变形不动点现象与机制研究     

牛安福  张凌空  章静  李媛  赵静  闫伟  岳冲  苑争一 《大地测量与地球动力学》2020,40(1):1-6

在综合分析国内外地形变前兆研究现状的基础上,结合汶川8.0级地震前GPS、应变、重力等研究结果,提出临震前震源区域可能出现变形不动点现象。地壳变形过程中的不动点现象是临震前区域应力场进入临界状态的重要标志,是地震潜在危险区域划定的重要依据。借助不动点理论,给出汶川地震前变形不动点集合的演化,结合大区域地震活动空区与远场显著形变异常分布,探讨变形不动点现象发生的动力学背景,验证了汶川地震前地壳变形的不动点现象是大区域应力场有序运动的结果。  相似文献   

海洋船舶业全要素生产率及影响因素分析 ——基于产业环境视角          下载免费PDF全文

周子文  管红波 《海洋开发与管理》2019,36(1):114-120

文章以2004—2015年15个造船省、市、自治区的数据为基础,运用DEA-Malmquist指数法计算了中国海洋船舶业的全要素生产率(TFP)。结果发现,从长远来看,技术进步是海洋船舶业TFP的主要增长动力;而从短期波动看,海洋船舶业TFP的增长易受到技术效率与技术进步的交互作用。同时,不同地域海洋船舶业TFP的增长动力也会有所不同,东部地区海洋船舶业TFP的主要增长动力为技术进步,中西部地区海洋船舶业TFP的主要增长动力为技术进步和技术效率的综合影响。基于以上计算结果,从产业环境的视角分析中国海洋船舶业TFP的影响因素,实证结果表明,宏观的经济形势、国际市场需求、科技发展投入对本国海洋船舶业TFP有积极影响,社会固定投资量的增加对中国海洋船舶业TFP产生负向的影响。并提出适当减少船舱生产的固定设施投入,并将减少的固定资产投入转向研发投入;政府应制定合理的产业政策为海洋船舶业提供良好的宏观经济形势;从税收上给予具备高技术水平的船企以优惠等建议。  相似文献   

断层附近地应力扰动带宽度及其影响因素   总被引：3，自引：3，他引：0  

翁剑桥  曾联波  吕文雅  刘奇  祖克威 《地质力学学报》2020,26(1):39-47

在建立正断层模型的基础上，利用三维有限元数值模拟方法研究了断层附近地层中的地应力变化规律。其结果表明，由于断层活动，在断层附近普遍发育应力扰动带；在应力扰动带范围内，地应力方向和大小发生明显的变化，断层中部附近应力值普遍较低，而断层端部的应力值通常异常增大。应力扰动带的分布范围主要受断层规模的控制，与断裂带的岩石力学性质、断层走向、断层面形态和边界应力条件等因素也密切相关。随断层长度和断距逐步增大，应力扰动带的宽度相应增加。断裂带的岩石越破碎，其岩石弹性模量越低，断层对地应力的影响宽度越大。断层走向与区域最大水平主应力方向越接近垂直、断距与断层长度的比值越大，区域内的差应力越大，则扰动带宽度与断层规模的比值也越大。选择渤海湾盆地BZ-X油田进行验证，在建立油田实际三维地质模型基础上，根据边界应力条件，利用三维有限元方法对沙河街组二段的地应力分布进行了数值模拟计算。根据断层周围的地应力变化，确定了应力扰动带的分布范围，断层附近应力扰动带宽度的分布规律与正断层模型分析结果相一致。   相似文献