海洋结构物吊装入水动力学特性研究综述

随着海洋资源开发逐渐由浅水海域向深水和超深水海域发展,海洋结构物所处水域的海洋环境越来越恶劣,吊装入水和水下安装作业难度越来越大,风险越来越高,面临着巨大挑战。对此,总结梳理近年来海洋结构物入水研究方法,探讨海洋结构物在波浪中的吊装作业及其多体耦合的动力学特性,分析当前海洋结构物吊装入水研究的不足,以及未来的研究方向,研究结果可为供该领域相关研究人员提供参考。

细长海洋结构物涡激振动研究综述(英文)

随着世界范围内深海石油开采的需要,近年来关于海洋结构物涡激振动的研究越来越受到重视。虽然此问题在数值模拟和实验方面都已取得了一定的进展,但是还有许多问题尚待解决。同时,新型海洋结构物的引入给涡激振动的预报方法和抑振手段提出了新的挑战。因此,细长海洋结构物的涡激振动仍将是未来几年里备受关注的研究课题。本文在介绍有关涡激振动基本概念和理论背景的基础上,总结了近年来关于以深水立管为代表的海洋结构物涡激振动的研究与进展,包括对现有涡激振动分析工具的分类与评估;对柱体及海洋结构物涡激振动的实验研究;对深水立管与涡激振动相关的疲劳评估准则的研究;海洋结构物的横向、流向及轴向涡激振动的耦合作用研究;关于海洋结构物涡激振动的抑振措施和设备的理论及实验研究。本文着重介绍了计算流体力学方法在海洋结构物涡激振动研究中的应用和进展。最后,对海洋结构物涡激振动相关的研究热点的现状进行了总结并对今后工作提出了展望。

浮式海洋结构物研究现状及发展趋势

在我国研制和开发浮式海洋结构物对本世纪海洋工程的可持续发展具有极为深远的战略意义 .文中对浮式海洋结构物的发展历程进行了回顾 ,介绍了浮式生产储运装置、半潜式平台、张力腿平台、独柱式平台和超大型海洋浮式结构物的主要结构形式、特点及发展现状 ,对其发展趋势作了展望 。

超大型海洋结构物海上安全运输绑扎件设计

绑扎件的制作及安装过程中,由于考虑的因素不够周全,或强度不够造成海难事故,或因设计过于保守而造成材料的浪费。根据具体工程项目,结合实际工程经验,对该类绑扎系统设计中应注意的关键问题进行了剖析,包括构件的结构形式及尺寸设置,绑扎系统布置以及构件尺寸与运输船甲板结构的关系,绑扎系统受力计算模型的简化以及结构物对同一组绑扎件构件之间连接的模拟等,并给出具体的工程实例。可为海洋结构物运输的绑扎系统设计以及完善或制订相关标准提供依据,并有助于提高驳船结构计算机辅助设计与强度分析的精度。

极端波浪与海洋结构物的强非线性作用研究综述

鉴于极端波浪的极大破坏力,其与海洋结构物的强非线性作用研究正日益受到重视。为了评估极端波浪可能带来的严重破坏,有必要对极端波浪作用下海洋结构物的波浪爬升与抨击、强非线性波浪力、结构载荷与运动响应等问题开展深入研究。国内外许多学者采用数值计算、模型实验及小波分析等手段对这些问题开展了探索研究,获得了一些有益的研究结论。该文对极端波浪与海洋结构物相互作用的研究现状和现有结论作了综述,可为进一步开展深入研究提供有益参考。

内波的生成、传播、遥感观测及其与海洋结构物相互作用研究进展

内波是层结海洋中普遍存在的一种海洋动力学现象,包含内潮、内孤立波、近惯性内波等多种形式,由于其携带能量巨大,分布范围广,发生频率高,对海洋结构物造成严重威胁。对国内外关于内波生成、传播演化、海遥感观测及其与海洋结构物相互作用方面的研究进展进行综述。总结了关于内波的生成机制、浅水和深水区域内波传播演化特征、实际海洋内波特征的遥感观测以及内波与海洋平台及水下潜器相互作用的研究成果,讨论了数值模拟、模型试验、遥感观测等研究手段在海洋内波研究中的应用以及取得的相应研究成果。最后,在探讨海洋内波研究趋势的基础上对未来关于内波生成机制及其海洋学特征观测相关研究需考虑和解决的问题进行了展望。

用迈尔尼可夫法分析海洋结构物动态稳性

介绍用迈尔尼可夫法分析海洋结构物动态稳性的原理和公式,并用迈尔尼可夫法预报了为防止一驳船倾覆而需要的阻尼,指出了在分析动态稳性时迈尔尼可夫法比传统的数值仿真在效率方面的优越性,同时也指出了在应用迈尔尼可夫法时应注意的问题。

基于风险的海洋结构物无损检测功能的分级

提出了基于风险的海洋结构物无损检测功能分级方法,采用检测概率、错误识别概率和裂纹出现概率度量检测功能,并修正了错误识别概率的取值范围。根据风险值对无损检测功能进行了分级,研究了风险值随检测概率、错误识别概率和裂纹出现概率的变化规律,分析了风险值对检测费用、维修费用及失效费用的敏感性。在此基础上,将基于风险的海洋结构物无损检测功能分级方法应用于优化检测策略,用算例证明了文中所提方法的有效性。

基于风险海洋结构物检测及维护研究进展

随着海洋石油天然气资源的不断开发,海洋结构物得到了广泛的应用。长时间持续工作于海洋环境以及一旦失效代价高昂的特点使得海洋结构物的安全问题倍加瞩目。基于风险的检测和维护将海洋结构物的风险与费用相结合,可以在满足安全要求的前提下合理地降低运营费用,是目前国际上研究领域的热点问题。通过分析基于风险的海洋结构物检测和维护的国内外研究现状,对检测及维护操作过程中的一些关键问题和目前主流的研究方法及应用情况做了概述。最后讨论了海洋结构物检测维护研究中存在的一些问题,提出了今后的研究方向。基于风险的检测和维护将是今后一个值得关注的重要课题。

随机激励下非线性海洋结构物响应分析方法研究进展

对在随机载荷作用下非线性海洋结构物的运动响应分析的各种方法进行了综述,对有些方法的基本原理做了阐述,并指出一些最新的研究进展和今后进一步研究的方向。

宽带波浪载荷下海洋结构物内应力范围及疲劳损伤分析

研究短期海况中海洋结构物在宽带波浪载荷作用下交变应力过程中的应力范围的概率分布及结构疲劳损伤问题。首先从应力的功率谱密度出发,利用小波变换作为工具,对应力过程进行模拟。然后用雨流计数法识别出应力过程中对结构造成疲劳损伤的应力范围,并用Weibull分布对应力范围的分布进行了拟合;最后给出了应力范围服从Weibull分布时结构疲劳损伤的计算方法。

珍珠贝在南海北部海洋结构物上的分布

:1 98 6— 1 995年在南海北部水域对 1 6个海洋结构物 (其中 1 2个生物调查浮标 ,2个Marex水文资料浮标和 2个固定石油生产平台 )上珍珠贝科 (Pteriidae)的水平和垂直分布进行了调查 ,共发现有珍珠贝科 2属 1 0种。文中讨论了它们的分布与该水域的海流特征、结构物离岸距离及珍珠贝幼虫发育的关系 ,并认为 ,企鹅珍珠贝Pteria(Magnavicula)penguin、短翼珍珠贝P .(Austropteria)brevialata和珠母贝Pinctadamargartifera、鹌鹑珍珠贝Pteria (A .)coturnix将分别为B2站、YM1站和Z1站海区未来海洋结构物污损生物的优势种。

弹性平底海洋结构物入水冲击的仿真分析

在仿真的基础上对弹性平底海洋结构物入水冲击问题进行了研究,讨论了结构的弹性特征对于结构冲击压力峰值的影响,并利用正交试验分析了各个参数对于冲击压力峰值影响的程度,得出了一些有意义的结论。

海洋结构物风险评估方法的研究进展

详细地介绍了海洋结构物风险评估方法的应用现状及发展,并对各种方法的适用范围及优缺点作了说明。对几种主要评估方法作了较系统的分析和比较。指出目前风险评估方法要解决的问题和今后的研究方向。

自由水面式半圆体开孔海洋结构物水动力性能实验研究

提出了自由水面式半圆体开孔这一海洋结构物的新型式,并对该型式结构物进行了不同水深、不同模型浸水深度,以及不同波高和周期下系统的规则波及不规则波的模型实验研究.对结构物的透射系数Ct、反射系数Cr以及能量耗散系数Cl进行了系统总结.通过研究发现自由水面式半圆体开孔海洋结构物的消波性能随着模型相对水深以及相对板宽的增加而增强;并且该结构具有较小的波浪反射率以及较好的能量耗散效果,适合在海岸基础设施中推广建造.

不同数值积分方式对海洋结构物疲劳裂纹扩展模拟结果的影响

海洋结构物的疲劳寿命预报是当前的研究热点,文章根据第二作者率领的课题组提出的海洋结构物疲劳寿命预报统一方法比较了疲劳裂纹扩展模拟的三种数值积分方法:逐周数值积分法、△N积分法和△a积分法,并分析了每种方法的适用条件。随后,以中心表面裂纹承受单向交变拉伸载荷的平板为例,分别运用三种方法计算了裂纹扩展寿命和最终裂纹尺寸。同时,研究了△N和△a取值不同对结果的影响。最后,综合考虑计算耗时和计算结果精度,给出了△N积分法和△a积分法的建议值,即△N/N≤1.0%,△a≤0.1 mm。

在港湾、海洋结构物中水泥混凝土的长期性能

介绍了日本北海道西部小樽港在筑港工程中 ,对砂浆和混凝土所进行的100年耐久性试验的情况。从1899年开始 ,累计制作了6万个以上的砂浆试件 ,放于海水中、空气中及淡水中进行了长期耐久性试验 ,对砂浆试块进行了外观及抗拉强度检测。试验证明 ,经过95年的龄期 ,在海水中砂浆的抗拉强度比为49 1%～48 5 % ,在空气中为66 0% ,而在淡水中为54 7%。也就是说 ,砂浆试件的强度均大幅度下降。1997年对混凝土芯样的检测证明 ,该工程北防波堤的混凝土平均强度只有30 3MPa ,南防波堤混凝土强度只有20 8MPa。而1933年检测防波堤时混凝土强度为40MPa,亦即经过60年 ,混凝土强度残存率仅75%左右 ,相应砂浆抗拉强度残存率仅为50%左右。本文还进一步介绍该工程试验的砂浆和混凝土的配比、水泥的化学成分、实际混凝土的成分分析、碳化、孔结构以及Cl-渗透性等 ,进一步说明其劣化机理。

海洋结构物动力实验设计与实践

依据新工科人才培养要求,围绕提高学生实践能力和创新能力目标,设计了海洋结构物动力综合创新性实验。该实验不仅可对课堂理论知识进行强化和巩固,还提高了学生的实践能力,使学生掌握了电测法测试技能及信号处理技能。通过实验拓展,开发了一系列创新性实验,激发了学生的学习积极性,提升了学生的创新能力。

海洋结构物牺牲阳极阴极保护设计方法探讨

阴极保护在腐蚀防护领域被广泛接受和使用,海洋结构物飞溅区以下通常采用阴极保护方式进行防腐。本文在总结国内外各种常用阴极保护设计方法、标准和实际工程应用设计方法基础上,对海洋结构物常用牺牲阳极阴极保护设计方法进行了系统的分析,指出了各种设计方法的优缺点,供从事相关科研、设计工作人员参考。

海洋结构物腐蚀损伤及腐蚀疲劳评估方法研究综述

腐蚀损伤及腐蚀疲劳对海洋结构物的服役安全构成严重威胁,也是导致结构破坏及失效的主要因素。全面和准确评估海洋结构物的腐蚀及腐蚀疲劳一直是海洋工程领域的重要课题。由于该问题的复杂性,在当前的评估及研究方法中还存在着一些不足。本文从海洋结构物及材料的腐蚀损伤研究、腐蚀疲劳理论研究及试验研究三个方面出发,对国内外的相关研究现状进行梳理和分析,指出尚待解决的问题和今后的研究方向。