北黄海大鹿岛附近海域海洋牧场本底地质环境分析

为推进北黄海北部特色滩涂型海洋牧场建设,本研究对北黄海大鹿岛附近海域海洋牧场本底地质环境开展调查评估,利用高分辨率声学探测设备获取研究海域的精密水深数据和浅地层剖面数据;利用现场和实验室结合的方法测定海水理化参数;利用筛析法、激光粒度仪测试方法确定沉积物类型和粒度特征,最终通过分析研究区海底地形地貌、海水水质状况和沉积物分布特征对本底地质环境进行评估。结果显示：目标海域测量水深为1-29 m,平均水深为16 m,海底地形整体表现为平缓的近岸缓坡,地貌以水下侵蚀堆积地貌为主;海底浅地层剖面中U1声学地层清晰连续,全区可追踪,厚度约6 m且变化不大;海水水质良好,主要处于Ⅱ类海水水质标准;表层沉积物类型均为砂,沉积物组分变化不大,砂组分占绝对优势,表层沉积物空间分布主要与沉积物物源条件及辽南沿岸流、海域潮流等因素有关。综合分析认为,北黄海大鹿岛附近海域水深适宜,地形较为平坦,水质环境良好,以砂质浅滩沉积为主,适于滩涂型海洋牧场的构建。     

频带约束下刚架结构优化问题可行域研究

研究频带约束下刚架结构轻量化设计问题的可行域基本性质.刚架结构中梁的断面积取为设计变量,采用欧拉-伯努利梁的动力刚度法及W-W算法精确求解结构的固有频率值.利用W-W算法的特征值计数原理,研究了前述优化问题的可行域的形状和联通性,发现可行域呈现复杂的形状,由多块非联通子域组成,并且部分可行域子域可以是低维的.还以三杆梁的尺寸优化和拓扑优化为例,给出了可行域的具体形状,展示了这一优化问题的可行域具有"强奇异性".可行域的这一特点给基于梯度类的优化算法带来了极大的困难,需要采用其他手段处理,也使这类问题有望用于测试各类优化软件算法.     

冷速对X80管线钢淬火组织和应变硬化特性的影响

采用微观组织观察和准静态拉伸试验分析了冷速对X80管线钢的淬火双相组织及其应变硬化行为的影响.结果表明:X80管线钢通过淬火热处理获得铁素体+贝氏体的双相组织;随着冷速的降低,铁素体体积分数增加,强度降低,均匀伸长率增加;当铁素体体积分数不小于5.27%时,应变硬化指数与材料的均匀伸长率正相关,与屈强比负相关;当铁素体体积分数达到22.80%时,加工硬化率经历先快、后慢的两个下降阶段,后一阶段推迟了颈缩变形;淬火组织中的贝氏体随着冷速的降低,形貌由板条状转变为粒状,并生成了MA组元,通过位错强化、第二相强化机制的转换保证加工硬化性能,提高了均匀塑性变形能力.     

三维类桁架材料结构弹塑性分析

由在空间周期性排布的三维类桁架材料组成的结构弹塑性分析可知,如果按空间桁架计算,由于构件数量巨大,需要的计算规模和计算时间惊人,甚至不可行.为此采用数值均匀化方法对三维类桁架材料构成的结构进行等效弹塑性分析,并和离散建模的空间桁架计算结果进行对比,计算结果表明等效分析可以大大节省计算时间,缩小计算规模,为类桁架材料复杂结构的计算和优化提供了一种可能.算例说明该方法不依赖于网格,可以应用于不同加载路径.最后给出了半圆柱形结构的等效分析,说明了方法的适用性.     

国产热流探针HFP-6000在琼东南盆地热流原位探测中的应用

海底热流探测是研究海底构造活动的一种重要的地球物理方法。为了更好获取研究区热流数据,利用"科学"号考察船对自主研制的Lister型热流探针HFP-6000开展海底热流原位探测试验工作。本次海上试验热流站位布设于琼东南盆地北部陆坡区,水深100-1 300m,试验了5个热流站位,共获得3个站位的有效数据。国产热流探针HFP-6000工作性能稳定,测量数据精度可达0.001℃,满足开展高精度热流大断面调查的要求。该探针较长且重,属于大型科考设备,对科考船后甲板作业条件要求较高。国产热流探针设备的小型化、集成化和智能化的优化改进将是下一步发展方向。     

青岛市汇泉湾海水浴场表层沉积物粒度特征及输运趋势

粒径趋势分析以其省力、准确地预测沉积物的输运趋势等优点,在多种海洋环境研究中得到应用,但对研究区域冲淤变化的预测却无能为力.为了弥补这一缺陷,采集并分析了青岛市汇泉湾海水浴场149个表层样品的粒度参数特征,结合沉积物水动力观测资料,对海水浴场沉积物的粒径分布特征及输运趋势进行了研究.结果表明,汇泉湾海水浴场沉积物的分布特征与湾内的水动力条件关系密切,湾内由西向东的沿岸流驱动颗粒较细的泥沙顺海岸线向东运动,而较粗颗粒留在了原地,进而产生了由西北向东南,沉积物类型由细砾、粗沙、中沙、细沙依次分布的特征,且表层沉积物类型分布与平均粒径分布呈现出很好的对应关系.汇泉湾海水浴场由高潮线到沙坝的沉积物输运方向为南东向,沙坝向海一翼的沉积物输运方向为北西向;地形测量数据显示侵蚀区域主要分布在3月份沙坝脊线附近,研究期间总侵蚀量为656.17 m3,而3月份槽线附近为主要的堆积区,研究期间总淤积量为12415.96 m3.潮流观测和地形测量数据很好地验证了粒径分布趋势的分析结果,并弥补了粒径分布趋势分析在预测沉积物输运方面的不足.     

青岛市汇泉湾海水浴场表层沉积物粒度特征及输运趋势

粒径趋势分析以其省力、准确地预测沉积物的输运趋势等优点，在多种海洋环境研究中得到应用，但对研究区域冲淤变化的预测却无能为力。为了弥补这一缺陷，采集并分析了青岛市汇泉湾海水浴场149个表层样品的粒度参数特征，结合沉积物水动力观测资料，对海水浴场沉积物的粒径分布特征及输运趋势进行了研究。结果表明，汇泉湾海水浴场沉积物的分布特征与湾内的水动力条件关系密切，湾内由西向东的沿岸流驱动颗粒较细的泥沙顺海岸线向东运动，而较粗颗粒留在了原地，进而产生了由西北向东南，沉积物类型由细砾、粗沙、中沙、细沙依次分布的特征，且表层沉积物类型分布与平均粒径分布呈现出很好的对应关系。汇泉湾海水浴场由高潮线到沙坝的沉积物输运方向为南东向，沙坝向海一翼的沉积物输运方向为北西向;地形测量数据显示侵蚀区域主要分布在3月份沙坝脊线附近，研究期间总侵蚀量为656.17 m^3，而3月份槽线附近为主要的堆积区，研究期间总淤积量为12 415.96 m^3。潮流观测和地形测量数据很好地验证了粒径分布趋势的分析结果，并弥补了粒径分布趋势分析在预测沉积物输运方面的不足。     

南海北部陆坡地形特征及其影响因素研究

南海北部陆坡位于南海北部大陆边缘,地质构造活动丰富,是大陆和深海进行物质和能量交换的重要过渡区。研究北部陆坡区复杂的地形地貌,有助于深化对南海北部陆缘海底地质活动与环境变化的认识,并为资源勘探与工程建设提供基础地质信息支撑。本研究基于全球水深地形图（General Bathymetric Chart of the Oceans,GEBCO）数据及实测多波束数据,对南海北部陆坡的地形地貌进行研究,识别出不同的地貌类型,并探讨其形成和发展的控制因素。研究表明,南海北部陆坡发育有海台、海山、海丘、海槽、海底峡谷以及冷泉地貌类型。南海北部陆坡地形地貌的发育和演化主要受控于构造活动及火山活动,而外动力地质作用如沉积输运、海平面变化及甲烷流体的活动等,都对研究区的地形地貌做了进一步的改造,使之更加复杂。     

声学探测技术在海底管道外检测中的应用

在海底管道的外检测过程中,为明确海底管道的真实赋存状态,常使用工程物探和潜水摸探对其进行调查,其中声学探测技术的应用最为广泛。本文以SONIC 2024多波束测深系统、SES 2000参量阵浅地层剖面系统、KLEIN 3000侧扫声呐系统为例,系统介绍传统声学探测技术在北部湾某单点系泊(SPM)海底输油管道外检测中的应用。在此基础上,结合扫描声呐、合成孔径声呐等声学探测技术,探讨各类声学探测技术的优劣性及适用条件,指出海管外检测技术的发展方向。多种声学探测技术的综合运用是准确评价海底管道状态的基础,海底管道外探测方案的选择应综合考虑海域条件、设备优缺点、作业载体、工作成本等因素。海管外检测技术向着设备集成化、检测精细化、识别智能化的方向发展。