检索结果-内蒙古大学图书馆

太阳能学报 2024年第12期45卷 503-508页

作者：蔡丽赵建春梁炳贤孙昭晨中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州310014 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024

大波波形的准确刻画对波浪能发电装置的效率及载荷计算具有重要意义,基于条件概率的准确定性理论具有描述平均大波的波形的潜能。基于2018年台风“安比”过境时浙江温岭近岸海域实测的持续3 d的波浪数据,通过自编程序计算实测平均大波... 详细信息

大波波形的准确刻画对波浪能发电装置的效率及载荷计算具有重要意义,基于条件概率的准确定性理论具有描述平均大波的波形的潜能。基于2018年台风“安比”过境时浙江温岭近岸海域实测的持续3 d的波浪数据,通过自编程序计算实测平均大波波形与准确定性理论值,进而分析讨论准确定性理论在该算例的适用性。结果表明:总体而言计算精度良好;海况的谱尖度越大(谱越窄),准确定性理论计算的平均大波波形越精确,相关性系数达到-0.56;海况的波陡值与准确定性理论的计算精度相关系数为0.36;海况的高斯性与准确定性理论的计算精度并无很强的关联性。

关键词：波浪能准确定性理论平均大波波形谱宽波陡高斯性

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悬跨海底电缆涡激振动特性及疲劳损伤分析

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海洋工程 2023年第5期41卷 116-127页

作者：朱俊杰陈卫东任冰王永学王国玉大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

悬跨海底电缆作为细长柔性结构,在静力平衡状态下具有一定的垂度,在水流作用下的涡激振动特性与海底管线和海洋立管等结构也有很大的不同,其振动模态受垂跨比影响很大。通过物理模型试验开展了不同垂跨比下悬跨海缆的涡激振动和疲劳损... 详细信息

悬跨海底电缆作为细长柔性结构,在静力平衡状态下具有一定的垂度,在水流作用下的涡激振动特性与海底管线和海洋立管等结构也有很大的不同,其振动模态受垂跨比影响很大。通过物理模型试验开展了不同垂跨比下悬跨海缆的涡激振动和疲劳损伤特性研究。试验模型按照水弹性相似准则设计,试验中测量了不同流速下海缆模型产生涡激振动时的应变历时数据,采用模态分析法获得了模型涡激振动时的振动模态和振幅。分析了不同流速下海缆模型的振动模态、应变和疲劳损伤的变化和分布特征。试验结果表明:垂跨比显著影响了海缆的涡激振动模态和应变幅值大小。在本试验流速范围内,对一定长度的悬跨海缆模型,当垂跨比较大时,随着流速的增大,模型涡激振动的主响应振动依次出现反对称1阶和对称1阶模态;当垂跨比较小时,模型涡激振动的主响应模态依次出现反对称1阶和对称2阶模态。当涡激振动主响应模态为反对称1阶时,疲劳损伤最大值达到0.1~0.7。

关键词：海底电缆悬跨涡激振动模态分析疲劳损伤

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基于GIS数据与地域性特征的城乡建筑群信息智能获取与抗震性能评估方法研究

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防灾减灾工程学报 2023年第5期43卷 946-955页

作者：崔书豪董志骞李钢余丁浩大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

我国城乡区域建筑群分布广、体量大,强震作用下结构破坏和倒塌风险高,既有的研究方法无法兼顾县区级别大范围建筑信息获取速度与地震模拟精度。为实现快速准确的城乡建筑群抗震性能评估,提出了结合区域建筑地域性特征与GIS数据的建筑信... 详细信息

我国城乡区域建筑群分布广、体量大,强震作用下结构破坏和倒塌风险高,既有的研究方法无法兼顾县区级别大范围建筑信息获取速度与地震模拟精度。为实现快速准确的城乡建筑群抗震性能评估,提出了结合区域建筑地域性特征与GIS数据的建筑信息智能获取与抗震能力评估方法。通过GIS数据和高分卫星等遥感手段获取县区范围建筑群的屋盖信息、建筑外部尺寸等信息。基于上述信息和具体区域城乡人均GDP、建造风俗等实际特点,建立了基于模糊理论和专家系统的模糊推断模型,确定了建筑结构类型、材料属性、开洞情况等内部信息,并通过数值模拟实现区域建筑群的震害分析。将该方法应用于我国西南地区某县城建筑群的参数获取与震害分析,同时以鲁甸地震某村镇验证了本方法的适用性,结果表明本方法对城乡建筑群的抗震性能评估具有较好的适用性。

关键词： GIS 建筑信息获取地域性特征抗震性能评估

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完全非线性波浪与二维固定结构物作用的IGN-BEM耦合分析模型

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海洋工程 2023年第3期41卷 1-13页

作者：苏高飞勾莹滕斌大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

为高效准确地对完全非线性波浪与二维固定结构物的相互作用进行模拟分析,建立了二维完全非线性时域耦合模型。耦合模型将计算域划分为靠近结构物的内域和远离结构物的外域,每个区域均采用满足完全非线性自由水面边界条件的波浪模型进行... 详细信息

为高效准确地对完全非线性波浪与二维固定结构物的相互作用进行模拟分析,建立了二维完全非线性时域耦合模型。耦合模型将计算域划分为靠近结构物的内域和远离结构物的外域,每个区域均采用满足完全非线性自由水面边界条件的波浪模型进行求解。在内域使用Laplace方程描述流体运动并采用高阶边界元法(BEM)对其进行求解;而在没有结构物的外域,波浪运动的控制方程为Irrotational Green-Naghdi(IGN)方程并采用有限元法(FEM)对其进行求解。内域和外域通过一段重叠区域进行耦合,从而实现模型间变量的传递。首先利用耦合模型分别对规则波的传播、直墙前立波的生成以及相关物理模型试验进行模拟,数值结果与精确解和试验结果的良好吻合验证了耦合模型耦合方式的合理性以及处理非线性问题的准确性;然后使用耦合模型模拟分析了波浪与固定结构物间的相互作用,并将结果与线性解析解以及完全非线性BEM模型的结果进行了对比分析,进一步证明了耦合模型的正确性与高效性。

关键词： IGN模型 BEM模型模型耦合完全非线性数值波浪水槽规则波传播立波模拟

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涌浪作用下港内大型集装箱船运动特性数值研究

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海洋工程 2023年第6期41卷 100-111页

作者：严明宇马小舟郑振钧董国海大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

随着船舶大型化和港口建设深水化发展,外海不同周期波浪作用下大型系泊船泊稳问题与小型系泊船相比出现了新的特点。为此,利用数值模型方法研究了在不同入射角度和周期的涌浪作用下港内大型系泊船的水动力响应,针对系泊船的泊稳情况探... 详细信息

随着船舶大型化和港口建设深水化发展,外海不同周期波浪作用下大型系泊船泊稳问题与小型系泊船相比出现了新的特点。为此,利用数值模型方法研究了在不同入射角度和周期的涌浪作用下港内大型系泊船的水动力响应,针对系泊船的泊稳情况探讨了船舶的运动规律和运动特性。研究发现,在涌浪周期较大的情况下,限定波高的泊稳标准不足以用来确定系泊船的正常作业条件,港内泊船的水平运动(纵荡、横荡和艏摇)极易超出运动标准值并影响装卸作业效率,并且船舶的水平运动表现出主要由次重力波主导的低频运动特性,而垂直运动(垂荡、横摇和纵摇)表现出主要由短波主导的波频运动特性。

关键词：港口工程系泊船涌浪泊稳条件运动特性

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青海湖湖冰在积雪及沙尘覆盖下的变化差异及分析

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湖泊科学 2025年

作者：富翔李志军李春江霍璞真解飞大连理工大学大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室内蒙古科技大学能源与环境学院

湖冰是气候变化的指示因子，全球气候变暖，对湖冰的生消过程产生了深远的影响。青藏高原湖泊众多，冻结现象普遍，对气候变化的响应最为敏感，但目前对于高原湖冰的热力过程研究较少，大气—湖冰—湖水间的相互作用机制尚未明确，而青... 详细信息

湖冰是气候变化的指示因子，全球气候变暖，对湖冰的生消过程产生了深远的影响。青藏高原湖泊众多，冻结现象普遍，对气候变化的响应最为敏感，但目前对于高原湖冰的热力过程研究较少，大气—湖冰—湖水间的相互作用机制尚未明确，而青海湖作为青藏高原最大的湖泊，对高原气候及水资源平衡的影响尤为重要。因此在2022年2月5日开展青海湖冰封期湖泊气—冰—水原位观测试验，分析积雪、沙尘及裸冰面情况下的青海湖湖冰变化过程的差异。结果表明：2月处于湖冰发展平衡期，最大冰厚为36.5 cm，最大雪深10.4 cm，雪深的增加降低了冰厚生长速率；湖冰反照率早晚高，午时低，积雪覆盖时反照率最大为0.61，而沙尘及裸冰面情况下反照率分别降至0.27和0.16，太阳净辐射强度也随反照率变化相应改变；冰温随深度增加，温度升高，日变化幅度减小，对气温的敏感程度减弱；积雪会显著降低气温与冰温间的相关性，相关系数由裸冰面阶段的0.93降至0.34；积雪放大表层冰温对气温响应的滞后效应，滞后时间为73～169 min，而裸冰在太阳辐射强烈作用下，较气温提前97 min达到最大值；冰内垂向传导热通量的变化与冰温一致，随深度增加热通量降低，日变化幅度减小。裸冰面时传导热通量与其日变化幅度均大于积雪覆盖阶段，太阳辐射的昼夜交替影响上层冰温，传导热通量方向随之发生翻转；冰—水界面热通量呈增加趋势，积雪覆盖阶段均值为8.43 W/m2，裸冰面阶段均值增加至20.14 W/m2；湖冰平衡期的冰底潜热通量在-10～10 W/m2间波动。本研究丰富了青海湖冰封期的湖冰变化实测资料，为高原湖泊模式细化与参数化改进提供基础。

关键词：青海湖湖冰积雪沙尘冰水温度场

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Q690D高强钢低周疲劳性能及损伤演化规律研究

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工程力学 2024年

作者：宗亮刘衡崔瑶天津大学建筑工程学院大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

为研究Q690D高强度钢材低周疲劳寿命及损伤演化规律，本文开展Q690D高强钢母材单调拉伸及圆棒试样低周疲劳试验，标定其Manson-Coffin模型参数，并对其低周循环响应特征展开分析。基于连续介质损伤力学，建立了低周疲劳损伤演化模型，... 详细信息

为研究Q690D高强度钢材低周疲劳寿命及损伤演化规律，本文开展Q690D高强钢母材单调拉伸及圆棒试样低周疲劳试验，标定其Manson-Coffin模型参数，并对其低周循环响应特征展开分析。基于连续介质损伤力学，建立了低周疲劳损伤演化模型，并通过编写USDFLD子程序，将所定义损伤变量耦合至有限元软件ABAQUS中，实现钢材试样低周疲劳损伤模拟和寿命预测。在此基础上，结合数值分析结果，讨论了Q690D高强钢在等幅低周载荷作用下的损伤演化及分布规律。最后，通过已有研究中相关钢材低周疲劳试验数据进一步验证了该模型的有效性。结果表明：Q690D高强钢在低周循环荷载作用下表现为循环软化特征；所建立的模型分析结果与试验数据吻合较好，该方法可实现对低周疲劳荷载作用下钢材损伤演化及损伤分布的有效分析。本文研究工作为Q690D低周疲劳寿命研究提供了数据参考，从连续介质损伤力学角度讨论了钢材低周疲劳损伤演化规律，为钢结构低周疲劳损伤分析提供了技术与理论支撑。

关键词： Q690D高强钢低周疲劳损伤演化规律连续介质力学疲劳寿命预测

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组合动力锚水动力特性数值模拟研究

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海洋工程 2023年第1期41卷 39-47页

作者：叶尖峰韩聪聪刘君大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

作为海上浮式结构物的一种新型锚固基础,动力锚具有自安装、不受水深影响、适用范围广的特点。在动力锚的基础上研发的组合动力锚结合了动力锚自安装和板锚法向受荷的特点,具有安装快速、适用多种类型海床、承载效率高等性质。组合动力... 详细信息

作为海上浮式结构物的一种新型锚固基础,动力锚具有自安装、不受水深影响、适用范围广的特点。在动力锚的基础上研发的组合动力锚结合了动力锚自安装和板锚法向受荷的特点,具有安装快速、适用多种类型海床、承载效率高等性质。组合动力锚在水中自由下落时的水动力学特性(下落速度、方向稳定性等)会受到锚链、尾翼宽度和助推器质量等因素影响。若下落速度过小或方向稳定性过差,则会影响锚的安装成功率。采用计算流体动力学方法模拟流体对锚的冲击和锚在水中自由下落过程,以优化组合动力锚的尾翼尺寸;其次研究锚链作用力和助推器质量对组合动力锚下落速度和偏角的影响规律。计算结果表明:组合动力锚的拖曳阻力系数为0.45左右,尾翼宽度最优尺寸为翼板宽度的1.25倍。连接在锚眼处的锚链会减小组合动力锚的下落速度并加剧锚的偏转,需综合锚的下落速度和偏角来确定锚在水中下落高度。

关键词：动力安装锚方向稳定性计算流体动力学锚链水动力特性

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基于CT观测的融化海冰孔隙结构特征研究

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海洋学报 2024年第10期46卷 65-75页

作者：王庆凯徐正宏陈世杰李志军卢鹏大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116023 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000

孔隙结构是影响海冰力学性质的重要细观物理特征。为探究融化海冰的细观结构,在渤海盛冰期采集平整冰,并置于低温恒温环境(−1.0℃)内恒温48 h,进行CT扫描观测。确定气体−冰体−卤水的CT值阈值为−310 HU和−30 HU,对冰样CT图像进行三值化分... 详细信息

孔隙结构是影响海冰力学性质的重要细观物理特征。为探究融化海冰的细观结构,在渤海盛冰期采集平整冰,并置于低温恒温环境(−1.0℃)内恒温48 h,进行CT扫描观测。确定气体−冰体−卤水的CT值阈值为−310 HU和−30 HU,对冰样CT图像进行三值化分割,识别气体和卤水孔隙,分析孔隙的二维形态特征;在此基础上进行冰样孔隙的三维重构,分析孔隙的三维形态特征。观测发现沿冰厚方向,冰样扫描断面气体面积分数为5.00%~35.93%,卤水分布不连续,面积分数最大为0.06%。气体和卤水孔隙平行冰面方向的截面形状近似圆形,圆度大于0.60。扫描断面内气体孔隙等效圆直径为1.1~3.2 mm,卤水孔隙等效圆直径为0.2~2.0 mm,且发现孔隙等效圆直径与面积分数呈正相关,与圆度呈负相关。三维结构上,根据孔隙球度(R_(sph))将气体孔隙分为4种典型形态:冠状孔隙(R_(sph)≤0.25)、不规则孔隙(0.25分为卤水通道(0.45

关键词：海冰孔隙结构特征 CT扫描三维重构

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双层Boussinesq水波方程速度公式的修正

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上海交通大学学报 2023年第2期57卷 177-182页

作者：刘忠波韩青亮任双双王彦房克照大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

为提高Boussinesq水波方程中的速度精度,以最高空间导数为2的双层Boussinesq方程为研究对象,提出增加带有常系数的三阶项以修正速度公式.适用水深在0<kh<8(k为波数,h为静水深)范围内,以方程的水平速度和垂向速度与Stokes线性波速... 详细信息

为提高Boussinesq水波方程中的速度精度,以最高空间导数为2的双层Boussinesq方程为研究对象,提出增加带有常系数的三阶项以修正速度公式.适用水深在0分误差最小为目标,优化系数取值.在1%误差内,改进公式水平速度和垂向速度的适用水深kh分别为7.34和7.83,均比原计算公式适用范围大.利用数值模型对稳态波和聚焦波演化进行计算,将最大波峰下的水平速度分别与流函数解析解和试验结果进行对比,发现改进后的吻合程度更高,验证了改进公式的有效性.研究表明,改进公式的速度精度有较大幅度提高,该方法可为其他Boussinesq模型的速度场改进提供重要参考.

关键词： Boussinesq水波方程速度公式解析解数值模拟

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