频域内海洋资料浮标水动力特性的仿真研究

为研究海洋资料浮标的水动力特性,建立了频域内的运动微分方程,并基于势流理论,仿真了浮标模型在波浪中的运动,与模型水池试验结果进行比较,发现在共振区域内仿真结果的误差较大。为提高仿真精度,利用模型的横摇衰减试验,获得了浮标模型的阻尼系数,并对仿真模型的阻尼矩阵进行修正。修正后的仿真结果与试验结果对比,仿真精度大为提高,平均误差不超过3%,满足工程应用的要求。     

大型浮体水动力响应特性数值模拟及减摇措施

为研究马尔代夫海域大型浮体水动力响应特性及减摇措施,基于三维势流理论和刚体运动方程建立了浮箱水动力响应数值模型,分析了不同纵横比浮箱的水动力响应特性,讨论了减摇板布置方式及形式对浮箱减摇效果的影响,并在此基础上给出了较优的减摇板布设方案。结果表明:纵横比为2∶1的矩形浮箱在各个浪向下的运动响应相对平稳;减摇板宽度对浮箱横摇的控制作用较明显;浮箱迎、背浪面同时安装减摇板时减摇效果受安装高度影响显著;对于迎浪侧的双层开孔减摇板,上层减摇板开度40%时对浮箱横摇控制较好,浮箱横摇有义值极限海况下可降低16.9%,建议优先选用上层带开度的单侧双层减摇板布设形式。安装减摇板对波浪作用下浮体结构强度影响较小,应着重关注减摇板与外壳的连接强度。     

半潜式风电机组平台水动力模型试验及数值模拟研究

针对某深远海漂浮式风电机组运动响应受风载荷影响的问题,进行了缩尺模型的水池试验以及实尺模型的数值模拟计算：根据水池自由衰减试验得到的自由衰减曲线及衰减消灭曲线,对基于势流边界元建立的数值模型进行了必要的阻尼修正;用数值方法计算得到的平台运动RAO结果与水池试验生成白噪声非规则波时测量得到的平台运动响应结果进行了对比分析,确保了所建立数值模型的准确性,同时验证了白噪声非规则波试验的可行性;通过时域及频域数值计算方法与试验方法相结合,对比研究了恒风条件下和无风条件下白噪声非规则波作用时平台的运动响应,以及相关的波浪载荷与风载荷的幅值与相位频谱．根据上述计算及研究结果,最终初步总结出了风载荷对风电平台半潜式浮式基础的运动响应的主要影响形式及原因．研究结果表明：风载荷对平台运动的影响与风、浪载荷主要频率成分处频率、幅值以及相位有关．在风载荷与波浪载荷的能量集中频率基本一致,且与平台运动固有频率相重叠时,风载荷的影响会得以显著体现(本文中差异约22%),而影响的形式(增强或削弱运动幅值)则取决于此时风载荷与波浪载荷的相位差：当风、浪载荷同相位时,联合载荷作用下相关自由度的运动幅值将显著增大,反之...     

基于有限体积法求解FGM动态响应及固有特性

采用有限体积法研究功能梯度材料(FGM)的动态响应及固有特性.基于交错非结构有限体积方法离散弹性动力学方程,通过显格式推进求解离散方程.加速度、速度及位移定义在网格节点上,物性参数定义在网格单元中心.采用双线性四边形单元和常应变三角形单元处理混合网格问题.数值模拟FGM试件的动态响应及固有频率,结果表明所提方法可以有效地模拟功能梯度材料动态响应及固有频率.     

“瑞士奶酪模型”在海上风险评估及防治中的应用(英文)

海上事故的发生不仅可以看做是一系列相互联系的因素所引起的,也可以看做是相关的预防性措施失效所造成的.海上风险评估的目的正是为找到导致事故发生的不利因素和无效措施,从而为预防事故发生或减轻事故危害提供有益的建议和采取有效的措施.以瑞士奶酪模型为基础,分析如何进行海上风险评估及风险应对.     

特色小镇空间“格局—功能”动态协同发展研究——以贵州省茅台镇为例

特色小镇格局调整与功能优化是小镇社会实现高质量发展的有效途径,符合特色小镇施行严格的动态监管与优胜劣汰机制要求。基于系统论,建构特色小镇空间“格局—功能”动态评价指标体系,以茅台镇为研究对象,分析其格局功能耦合关系,研究动态协同发展特征与效应,以期为同类型特色小镇动态监测发展趋势与格局功能优化提供参考。研究表明：茅台镇近五十年空间功能格局优化明显,特色主导产业优势显著,整体处于激进扩张建设阶段;格局扩张优先于功能优化的发展趋势将引起特色小镇系统失调;特色小镇高速城镇化导致的空间异变可以通过满足生产主体需求、缓解人与自然对立关系、产业转型优先于格局调整等方法解决。     

“斜台阶切落体”结构特性及对覆岩采动裂缝的影响研究

针对我国西部矿区浅埋厚煤层下采煤易出现矿压剧烈、地表沉陷破坏严重等现象,以西部某矿22021工作面为研究背景,提出了浅埋厚煤层下的“斜台阶切落体”结构力学模型,得到了结构失稳的条件方程和求解支护力大小的公式,通过PFC数值模拟和工程应用进行了验证,并分析了该结构对覆岩采动裂缝发育规律的影响。结果表明：影响“斜台阶切落体”结构稳定性的主要因素为岩块块度和回转角,该结构的稳定性会直接影响覆岩采动裂缝的发育情况。煤层开采过程中,覆岩采动裂缝发育表现为斜角度延伸及周期性横向扩展特征,“斜台阶切落体”结构失稳前,裂缝发育阶段处于缓慢增长期,结构失稳后会导致覆岩采动裂缝数量出现断崖式增长,发育阶段进入急剧增长期,结构稳定性直接影响了覆岩采动裂缝的发育情况,从而影响地表沉陷的破坏情况。覆岩采动裂缝数量先后经历了1个缓慢增长期和4个急剧增长期的动态发育过程。在缓慢增长期,裂缝数量表现为随工作面推进距离增长的指数变化关系;在急剧增长期,裂缝数量表现为随工作面推进距离增长的线性变化关系。研究结果可为采动损害防护及地表生态修复提供依据。