Modeling deepwater seabed steady-state thermal fields around buried pipeline including trenching and backfill effects     

《Computers and Geotechnics》2014

Deepwater pipelines are designed to transport mixtures of oil and gas, and their associated impurities at wellhead temperatures that can be in excess of 149 °C (∼300 °F or 422 K) while the external temperature maybe in the range of 5 °C (∼41 °F or 278 K). Depending on the circumstances these pipelines may be buried for physical protection or for additional thermal insulation using robotic trenching equipment. This results in a complex cut and backfill geometry in the seafloor in addition to altering the thermal properties of the backfill. A two-dimensional boundary element model was developed specifically to address to investigate the local steady-state thermal field in the near field of the pipeline. The model allows one to account for the complex geometries in the near field associated with this burial technique, site-specific multi-layered soil conditions and the seawater adjacent to the seafloor. A parametric study was preformed to evaluate effects of the thermal power loss, burial depth, pipe diameter and soil thermal conductivity on the thermal field in the near field of a buried pipeline. The numerical examples illustrate the influence of the backfill thermal property on the temperature at the pipe wall, that the pipe diameter controls the required output thermal power needed to maintain the desired pipe wall temperature, and the importance of pipeline burial depth on seabed temperature distribution above the pipeline.  相似文献   

Critical Top Tension for Static Equilibrium Configuration of A Steel Catenary Riser     

Chainarong ATHISAKUL  Karun KLAYCHAM  Somchai CHUCHEEPSAKUL 《中国海洋工程》2014,(6):829-842

This paper aims to present the critical top tension for static equilibrium configurations of a steel catenary riser（SCR） by using the finite element method. The critical top tension is the minimum top tension that can maintain the equilibrium of the SCR. If the top tension is smaller than the critical value, the equilibrium of the SCR does not exist. If the top tension is larger than the critical value, there are two possible equilibrium configurations. These two configurations exhibit the nonlinear large displacement. The configuration with the smaller displacement is stable, while the one with larger displacement is unstable. The numerical results show that the increases in the riser＇s vertical distances, horizontal offsets, riser＇s weights, internal flow velocities, and current velocities increase the critical top tensions of the SCR. In addition, the parametric studies are also performed in order to investigate the limit states for the analysis and design of the SCR.  相似文献   

浅析如何在溶剂萃取机理研究中正确使用斜率法          下载免费PDF全文

高丹丹  李东东 《盐湖研究》2019,27(3):27-34

斜率法是萃取机理研究最为常用的方法之一。尽管其理论基础和使用方法非常简单,但该方法却常常被误用,导致其非但不能有效的确定萃取机理,反而产生了误导性结论。本文以t-BAMBP萃取碱金属离子(K~+、Rb~+、Cs~+)体系为例讨论了常见的错误用法以及造成这类情况的根源问题,之后对其他萃取体系中类似错误用法进行了简要评述,表明斜率法的错误使用主要源于对萃取反应方程式的错误假定及对工作方程推导过程中引入的近似处理理解不当。最后总结了在萃取机理研究中正确使用斜率法的几点注意事项。  相似文献   

2017年四川九寨沟MS7.0地震及余震定位研究     

徐旭  徐锦承  张伟 《中国地震》2020,36(2):324-332

采用特定震源台站校正定位方法对九寨沟M_S7.0地震及其余震进行了精定位研究，结果显示九寨沟地震主震深度为19km左右，余震主要分布于5~15km深度范围；与单事件定位方法相比，其余震展布和断层的线性特征更吻合，更具有平面特征；与双差定位法相比，精定位事件覆盖范围更广。精定位结果显示，断层整体为虎牙断裂西北向的延伸，根据余震分布和特定震源区的校正项分布，认为此发震断层应分南、北两段；余震区长度为40km左右，西北段宽度为10km左右，东南段宽度为6.5km左右。  相似文献   

桥梁沉井基础抗震性能研究现状及展望          下载免费PDF全文

王义  陈兴冲  张熙胤  张永亮  刘正楠 《世界地震工程》2020,(1):044-55

随着国内外大跨桥梁特别是跨海桥梁建设的迅速发展，沉井基础在桥梁基础中所占的比例越来越大。虽然沉井基础作为1种刚性基础具有良好的力学性能，然而震害实践表明沉井基础在地震作用下也并非万无一失。通过分析国内外典型桥梁沉井基础的震害特征发现，沉井基础的地震破坏与桩基础有显著差异，且与埋置深度有直接关系；研究表明:地震作用下沉井基础的破坏机理及地基承载力与静力作用下明显不同，但目前在该方面的研究还较为欠缺；总结和对比了现有几种沉井基础-土相互作用研究方法，并分析了几种研究方法的优缺点和适用场合；同时也归纳和对比了各国抗震规范对桥梁沉井基础的基本规定、适用范围、计算方法和构造规定等方面的内容。最后结合现有的研究现状对沉井基础抗震性能研究的发展方向进行了展望，此外，随着我国跨海、跨江及跨库区大跨桥梁建设的发展，地震力和波浪力等多灾害因素共同作用下深水沉井基础桥梁破坏机理及设计方法的研究势在必行。  相似文献   

A novel coupled FDM-DEM modelling method for flexible membrane boundary in laboratory tests     

Hua-Xiang Zhu  Zhen-Yu Yin  Qiang Zhang 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(3):389-404

Difficulties are involved in discrete element method (DEM) modelling of the flexible boundary, that is, the membranes covering the soil sample, which can be commonly found in contemporary laboratory soil tests. In this paper, a novel method is proposed wherein the finite difference method (FDM) and DEM are coupled to simulate the rubber membrane and soil body, respectively. Numerical plane strain and triaxial tests, served by the flexible membrane, are implemented and analysed later. The effect of the membrane modulus on the measurement accuracy is considered, with analytical formulae derived to judge the significance of this effect. Based on an analysis of stress-strain responses and the grain rotation field, the mechanical performances produced by the flexible and rigid lateral boundaries are compared for the plane strain test. The results show that (1) the effect of the membrane on the test result becomes more significant at larger strain level because the membrane applies additional lateral confining pressure to the soil body; (2) the tested models reproduce typical stress and volumetric paths for specimens with shear bands; (3) for the plane strain test, the rigid lateral boundary derives a much higher peak strength and larger bulk dilatation, but a similar residual strength, compared with the flexible boundary. The latter produces a more uniform (or ‘diffuse') rotation field and more mobilised local kinematics than does the former. All simulations show that the proposed FDM-DEM coupling method is able to simulate laboratory tests with a flexible boundary membrane.  相似文献   

铁同位素分析测试技术研究进展   总被引：5，自引：3，他引：2  

秦燕  徐衍明  侯可军  李延河  陈蕾 《岩矿测试》2020,39(2):151-161

铁是地球上丰度最高的变价元素,在自然界大量分布于各类矿物、岩石、流体和生物体中,并广泛参与成岩作用、成矿作用、热液活动和生命活动过程。铁同位素组成对地球化学、天体化学和生物化学方面提供重要的信息,是同位素地球化学研究领域的热点。铁同位素的精确测量是开展相关研究的重要基础。本文评述了铁同位素测试技术的研究进展,主要包括:①溶液法测试铁同位素样品纯化过程中阴离子树脂的改进;②质谱分析从传统的热电离质谱法发展为多接收电感耦合等离子体质谱法;③激光微区原位测试技术的研发等。在此基础上,对测试过程中会导致产生铁同位素分馏的步骤和校正方法进行了总结,并对各种测试方法的优缺点进行了评述。本文认为:溶液法分析流程长且复杂,但分析精度高(0.03‰,2SD)、方法稳定;微区原位分析方法从纳秒激光剥蚀发展为飞秒激光剥蚀,脉冲持续时间更短、脉冲峰值强度更高(可达10~(12)W),聚焦强度超过10~(20)W/cm~2,使其具有分析速度快、空间分辨率高的优势。微区原位法可以从微观角度去讨论铁同位素变化的地球化学过程,但基体效应的存在限制了微区原位铁同位素的广泛应用。因此,缩短溶液法分析流程,开发系列基体匹配的标准样品,是铁同位素分析方法研发的方向。  相似文献   

平原地区机载激光雷达数据的抽稀算法分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

杨明军  苏春梅  康冰锋  张珣  曹殿才 《测绘通报》2019,(1):101-107

目前，机载激光雷达点云数据在测绘行业中的应用还存在较多的瓶颈。为了使机载激光雷达点云数据更好地服务等值线等数据的生产，发挥其高效和高精度的优势，本文归纳、总结了国内外现有的LiDAR点云数据抽稀算法，并通过对比分析现有LiDAR点云数据抽稀算法存在的优缺点，如系统抽稀、格网抽稀、TIN抽稀和坡度抽稀等算法，结合平原地区激光点云在实际生产中的应用，研究了更适合平原地区点云数据的抽稀方法，通过大量的数据测试和试生产。结果表明，该方法可以在应用项目精度约束下保证数据质量，减少了后期数据处理应用的难度，提升了后续成果数据的质量，提高了作业生产效率，对机载激光雷达点云数据在测绘行业中的应用推广具有重要的现实意义。  相似文献   

水资源约束下的河西走廊城市经济脆弱性时空演变及其影响因素     

张戬  陈佳  黄馨  王子侨 《中国沙漠》2019,39(1):203-211

城市经济脆弱性作为当前脆弱性研究中的重要领域，为人-地系统耦合研究提供了新的视角，并为城市可持续健康发展提供有益的决策支持和管理方法。依据城市经济脆弱性内涵，基于暴露度、敏感性、适应能力构建了城市经济脆弱性评价指标体系，运用熵权TOPSIS法评价河西走廊地区及区域内五市的城市经济脆弱性，并采用障碍度模型识别影响区域城市经济脆弱性变化的因素。结果显示：（1）2006—2015年，河西走廊地区城市经济脆弱性呈现出先曲折下降（2006—2011年）再波动上升趋势（2012—2015年）；（2）河西走廊地区的城市经济脆弱性具有明显的空间特征，经历了东西高、中部低到整体较高的演变过程；（3）阻碍河西走廊地区城市经济脆弱性降低的障碍因子由适应能力逐步转变为暴露度。针对河西走廊地区各市主要障碍因子，提出针对性优化措施。  相似文献   

基于新型分层邻域阈值搜索法提高水下潜器重力匹配导航的匹配效率          下载免费PDF全文

李钊伟  郑伟  吴凡  房静 《地球物理学报》2019,62(7):2405-2416

本文开展了水下潜器重力匹配导航的匹配效率改善研究.第一，为克服传统TERCOM算法逐点遍历搜索效率较低的缺点，提出新型分层邻域阈值搜索法.其原理如下：首先，利用4格网间隔数进行粗搜索匹配；其次，为提高初始匹配点的选取标准设置4 mGal阈值（基准图上重力值与实测重力值之差），对选取的若干粗搜索行最佳匹配点周围24邻域点进行取舍并匹配比较；最后，获得搜索范围内最佳匹配点.第二，综合考虑了重力场标准差、峰度系数、坡度标准差、粗糙度、信息熵等重力场主要特征参数，将其作为适配区优劣的分析依据.第三，在适配性良好的区域内，在保证水下导航精度的前提下，基于分层邻域阈值搜索法，以本文参数设置为例，水下潜器重力匹配导航的匹配效率提高约14.14倍.  相似文献