海船异常行为检测综述

海船异常行为检测对于海上航行安全、海域的智能监管及港口的发展规划都具有非常重要的意义。整理并总结了现阶段海船异常行为检测领域的相关方法,主要包括聚类分析、统计建模、神经网络以及基于预测等异常检测方法,在船舶位置异常、状态异常和潜在的行为异常检测等方面取得了较为显著的进展。同时梳理了海船异常行为检测领域在数据的时变性、模型的复杂性以及异常行为的语义分析等方面存在的异常检测准确性低、语义分析不明确等问题。并对海船异常检测领域未来在数据的增量学习、实时在线检测、情景语义分析和异常行为可视化等方面所存在的突破点做了展望和介绍。

一种基于数据挖掘的锚泊半径模式提取方法

为了使VTS中心关于走锚半径的设置更加准确,通过对AIS数据的处理,采用聚类方法提取出船舶锚泊时的航次数据,使用关联规则算法对提取的锚泊航次数据进行数据挖掘,建立船舶锚泊半径模式提取规则。将挖掘所得结果与国内外规范计算值进行对比分析,相对误差在可接受范围内。

不同钢板加固方式对锈蚀钢筋混凝土梁承载性能的影响

为了研究不同钢板加固方式对锈蚀钢筋混凝土梁承载性能的影响,探索不同钢板加固方式的加固效果,通过静力荷载试验对比研究了钢板抗弯加固、抗剪加固和抗弯抗剪组合加固锈蚀RC梁在承载力、变形、破坏模式和延性等方面的特点,分析了不同加固方式的优缺点。研究结果表明:组合加固效果最明显,其极限承载力比锈蚀梁提高了107.7%;对于抗弯加固锈蚀梁,钢板厚度分别为3、4、5 mm时,厚度每增加1 mm,其极限承载力增加7~18 kN;组合加固锈蚀梁的抗变形能力最强,其次是抗弯加固锈蚀梁,且钢板厚度增加对抗弯加固锈蚀梁的抗变形能力有积极作用;组合加固较其他两种加固方式能更有效地提高锈蚀梁的延性,其延性相比锈蚀梁提高了320.4%,其次是抗剪加固锈蚀梁;抗弯加固锈蚀梁的延性比其他两种加固梁小,且随着钢板厚度增加,其延性先增加后减小。评价抗弯和抗剪加固锈蚀梁的加固效果时,需综合考虑抗变形能力和延性。

锚贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁试验研究

为了研究锈蚀钢筋混凝土梁采用钢板锚贴加固后的力学性能,设计了12根钢筋混凝土梁,以设计锈蚀率为10%进行电化学快速锈蚀。在锚贴钢板加固前进行预压试验,裂缝宽度控制为0.2mm。按保护层厚度分为3组,每组1根对比梁,其余3根分别按钢板厚度3、4、5mm进行锚贴钢板加固。加载对比试验研究表明：锚贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁的跨中截面应变基本符合平截面假定,正常使用性能得到明显改善,且极限承载力亦有明显提高。锚贴钢板有效地减小了锈蚀钢筋混凝土梁的裂缝宽度和裂缝延伸高度,在相同保护层和锈蚀率相近时,钢板厚度增加3~5mm导致其挠度减小,且减小幅度为13%~51%。保护层厚度对加固梁的极限承载力影响不明显。

钢板不同加固方式加固锈蚀钢筋混凝土梁试验研究与有限元分析

针对桥梁工程中钢筋锈蚀引起RC结构承载性能退化现象,设计了5片试验梁,采用粘钢加固的方式对锈蚀RC梁进行抗弯加固、抗剪加固和抗弯-抗剪组合加固﹒通过抗弯性能试验研究分析了这3种加固方式对锈蚀RC梁承载性能的影响,并用ABAQUS有限元软件对试验梁进行了数值模拟分析.研究结果表明:3种加固方式均能提高锈蚀RC梁的极限承载力和抗变形能力;不同的加固方式将导致不同的破坏模式;抗弯加固的锈蚀RC梁,其延性和刚度相比于锈蚀梁都得到了提高;组合加固梁的延性对比锈蚀梁延性降低了30.94%;抗剪加固梁的延性最好;采用的有限元数值模拟的方法能合理地反映试验结果.

锈蚀钢筋蚀坑特征分析及其对力学性能的影响

通过对126根锈蚀钢筋进行拉伸试验,研究了蚀坑特征及其锈蚀后力学性能。研究发现,锈蚀钢筋最大名义屈服强度较标准试件提高了7.65%,伸长率下降最大可达52.94%;锈蚀钢筋拉伸试验后断口形态为锯齿式断口和劈裂式断口;蚀坑最大深度、宽度、长度分别不超过8,15,16mm,并且三者的对数值与质量锈蚀率呈线性关系,深宽比与质量锈蚀率呈指数关系。还建立了与深宽比均值相关的名义屈服强度的退化模型和计算模型。

锈蚀梁钢板加固后可靠指标提高量分析与计算

为了研究锈蚀梁粘贴钢板加固后可靠指标的提高量,依托锈蚀梁加固前后承载力试验研究,根据锈蚀钢筋与混凝土的粘结系数以及9根锈蚀后加固试验梁的实测弯矩值,拟合了钢板与锈蚀RC梁的协同工作系数。根据拟合结果建立了锈蚀梁加固完成时抗力计算模型,依据误差传递公式得出了抗力的均值和方差的计算公式,用JC法迭代计算了锈蚀梁加固前后可靠指标提高量,计算对比分析了保护层厚度、钢筋锈蚀率和加固钢板厚度对可靠度提升的影响,并进行了参数敏感性分析。研究结果表明,保护层厚度和钢筋锈蚀率对锈蚀梁可靠指标提高量影响较小;钢板厚度对结构可靠指标提高量影响较大,板厚从3 mm变到5mm,结构可靠指标提高量增加了近1倍。

大气环境下考虑锈蚀钢筋力学性能的RC楼面梁安全风险概率分析

基于我国内陆地区温度变化的预测结果,建立了温度变化概率模型,并研究了其对钢筋混凝土碳化腐蚀电流密度的影响。利用锈蚀钢筋样本,测试了锈蚀钢筋的力学行为,统计了锈蚀钢筋面积损失率,建立了其与失效模式和强度的定量概率模型。结合我国规范弯曲和剪切承载能力模型,考虑钢筋混凝土(RC)梁退化的随机性,建立了大气环境下锈蚀RC梁时变弯曲和剪切抗力模型。利用我国建筑规范楼面梁随机荷载模型,发展了弯曲和剪切时变可靠度模型,基于首次超越概率分析方法,预测了我国内陆地区RC楼面梁的概率性能,使用Monte-Carlo模拟方法,计算了将来90 a内的时变弯曲失效风险、剪切失效风险和组合失效风险。研究表明:对于高CO2浓度地区,结构弯曲失效风险、剪切失效风险和组合失效风险比低浓度地区的分别高6%,18%和7%;在只有箍筋和主筋锈蚀的情况下,弯曲失效是锈蚀RC梁的主要失效行为;保护层厚度为20 mm和水灰比为0.55时的弯曲和剪切失效风险比保护层厚度为40 mm和水灰比为0.45时的分别高122%和57%。

偏微分方程数值计算在虚拟现实中应用与研究

随着虚拟现实(Virtual Reality,VR)相关硬件的发展以及软件技术的日趋成熟,VR技术正在进入人们的日常生活。然而不可否认,VR的核心问题之一——物理真实感依然没有很好的解决。其原因大多都是由于解算模型控制方程耗费了大量的时间,从而迫使人们采用牺牲精度的方法以满足实时性的要求。而许多的物理模型的解算都归结于偏微分方程求解,因此如何准确高效快速的求解偏微分方程(PDE)和PDE方程组对于提升虚拟现实系统的物理真实感有着至关重要的作用。本文从求解典型PDE出发,建立相应的PDE求解器,并对计算结果进行验证。最后将该思想应用于计算流体力学领域,通过对流体力学中的NS方程和水力学中的浅水波方程的求解,得到计算区域的速度场或高度场,并且对结果进行验证。结果表明,该方法具有较高的可信度。

锈蚀RC梁承载力退化试验

设计了12片3种不同保护层厚度的RC梁,在氯盐环境下对其进行通电加速腐蚀,进而对不同锈蚀程度的RC梁进行承载力试验。研究发现:1保护层厚度为25 mm的试验梁均呈现出了典型的脆性破坏,而保护层厚度较大的试验梁均有明显的屈服点,为延性破坏;2锈蚀率较大的试验梁侧面混凝土应变表现出很强的非线性,不再符合平截面假定;3试验梁有效截面尺寸及纵筋的锈蚀程度会随着保护层厚度的改变而发生变化,抗弯能力会随着纵筋锈蚀率的增大而逐渐减小,在两者的相互作用下试验梁出现了不同的破坏模式。最后,将理论极限承载力与试验结果对比分析,进一步讨论了锈蚀率对锈蚀RC梁承载力退化的影响规律。

钢板加固锈蚀RC梁刚度分析

根据锈蚀会导致钢筋混凝土梁抗弯承载力及刚度下降的现象,该文采用底板锚贴钢板的方法对锈蚀梁进行加固。通过9根锈蚀RC梁的钢板加固试验,分析了不同钢板厚度和保护层厚度对加固后试验梁变形性能的影响。通过引入钢筋应变滞后系数m(ηs)、钢筋应变不均匀系数n(ηs)以及钢板与混凝土之间的协同工作系数β,提出了钢板加固锈蚀RC梁的短期抗弯刚度公式。研究结果表明:在保护层厚度相同且钢筋锈蚀率相近时,加固梁挠度随着钢板厚度的增大而减小,刚度增大,延性降低;保护层厚度的变化对加固梁变形能力的影响并不显著;挠度计算数据与实测数据差异较小。

基于AIS原始数据的天津港交通流模型

基于OD(Origin and Destination)交通流模型理论,使用大连海事大学动态仿真和控制实验室自主开发的电子海图显示软件与数据库,采用设置断面,处理、分析AIS原始数据,统计船舶通过断面时位置的方法,分析天津港航道船舶交通流状况。利用数理统计知识,初步建立天津港交通流模型,揭示天津港航道船舶交通流的规律并生成模拟交通流。研究结果可以为VTS模拟器的研发以及天津港船舶交通流的管理提供科学依据。

考虑参数空间相关性的RC结构初锈时间预测

为预测既有钢筋混凝土结构的初锈时间,采用K-L(Karhunen-Loève)级数展开法,建立锈蚀参数的随机场,并基于现有初锈时间预测模型,提出考虑锈蚀参数空间相关性的既有混凝土结构钢筋初锈时间预测模型。研究结果表明:相关长度越长,锈蚀参数随机场分布曲面就越光滑,整体的波动强度就越小;增大相关长度会显著提高钢筋初锈时间的极差,但钢筋初始锈蚀时间均值基本保持不变;考虑锈蚀参数空间相关性的结构初锈时间较传统方法的预测结果大幅提前,现有初锈时间预测方法低估了结构的早期锈蚀风险。

论船员的工资与工时制度

2013年8月,《2006海事劳工公约》正式生效,随即国际社会对于海员权利保护的讨论此起彼伏。为了更好的保障船员权利,以法律为视角,从我国现有的国情出发,在实证分析的基础上,以《2006海事劳工公约》为切入点,对比《国际劳工公约》与我国劳动法律体系,探讨我国海员工资和工时的现状问题,提出应当适当提高船员工资,采用具体措施落实海员的同工同酬,建立船舶保洁员制度和减少船员在船工作时间的建议。

U型箍加固锈蚀RC梁的抗弯性能试验研究及数值分析

为研究U型箍加固和二次锈蚀对锈蚀RC梁力学性能的影响,该文通过设计7片试验梁,分析构件的应变规律、变形特征、破坏机理等,并采用ABAQUS有限元软件进行了数值模拟,探讨U型箍加固厚度与加固位置对加固梁性能的影响。结果表明,试验梁跨中截面应变满足平截面假定,中和轴高度大致符合这个规律:锈蚀梁以及锈蚀加固再锈蚀梁的中和轴高度均要大于加固锈蚀梁的高度;荷载增大到一定时,U型箍的锚固作用开始发挥作用;加载中后期,同侧三片U型箍分担的剪力存在不均匀性;腐蚀不均匀导致两端的U型箍应变增长规律有差异;加固梁、加固锈蚀梁的裂缝更稀疏,裂缝趋向于跨中区域分布,斜裂缝逐渐变得不明显;U型箍加固梁的开裂荷载与极限荷载有所提高,塑性特征更为明显,主要呈现为弯剪破坏;二次锈蚀和不均匀性会改变构件变形发展,影响梁的破坏形态。数值模拟的极限荷载、极限荷载对应的挠度以及能量吸收值与试验结果的误差分别在4.22%、9.7%、9.9%范围以内,设置3 mm的加固厚度对提高承载力较为适宜,U型箍布置在梁端位置可更好地提高构件的强度和刚度。

钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

为了研究锈蚀钢筋混凝土(RC)梁采用钢板加固后的承载性能,设计制作5片试验梁,采用电化学腐蚀方法对其进行腐蚀。其中3片梁采用梁底粘贴钢板的方法进行抗弯加固,1片梁采用粘贴钢板和U形箍的方法进行抗弯抗剪组合加固,通过抗弯试验研究加固梁的承载力、破坏模式、荷载~跨中挠度曲线,采用Abaqus软件对试验梁进行有限元分析。结果表明:2种加固方式均能显著提高锈蚀RC梁的承载力和刚度,组合加固时效果更好;抗弯加固试验梁的破坏模式为斜拉脆性破坏,抗弯抗剪组合加固试验梁的破坏模式为支座处混凝土压碎破坏。

考虑粘结应力传递的抗弯加固锈蚀RC梁挠度计算方法

基于微元法思想,考虑锈蚀钢筋与混凝土之间粘结应力的传递,以及粘结应力传递前后截面应变的相容性,建立了钢板和FRP抗弯加固锈蚀RC梁挠度计算模型。为了验证计算模型的正确性,对比分析了多组试验结果。结果表明:在不同荷载等级下,与不考虑粘结应力的传递模型相比,考虑粘结应力的传递模型对钢板抗弯加固锈蚀RC梁的挠度计算结果更接近试验值。考虑粘结应力传递模型的极限荷载和对应极限挠度的误差范围为-0.6%~1.8%和-10.5%~9.1%,不考虑粘结应力传递模型的极限荷载和对应极限挠度的误差范围为1.1%~6.1%和-11.4%~-2.2%。该模型也能较精确地预测FRP材料(包括CFRP和BFRP)抗弯加固锈蚀RC梁的荷载挠度曲线,极限荷载值的误差范围为-3.6%~4.2%,极限挠度误差范围为-4.2%~8.3%。

船舶交通服务模拟器中实时预警功能的实现

为在船舶交通服务模拟器中实现对港口监控的模拟,提高船舶交通服务操作员的培训效率,对真实的船舶交通服务中心进行仿真,采用计算船舶间最近会遇距离及最近会遇时间的方式建立数学模型,基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据源进行数据处理,运用VC++编程语言完成系统开发。港口监控中对辖区水域船舶的危险实现了实时预警。利用天津港真实AIS数据对系统功能进行测试,测试结果表明,该系统能够准确识别辖区水域船舶的会遇态势及遇险情况。

减水剂影响下湿磨黏土水泥灌浆材料性能研究

为研究湿磨黏土水泥浆液在外加剂作用下的性能和结石体的性能,选用苯系和聚羧酸盐2种高效减水剂为添加剂,取不同掺量的减水剂和水固比等因素进行试验,以获得浆液的密度、析水率、流动度、漏斗黏度、初凝时间和7,14,28 d的结石体抗压强度与影响因素之间的变化规律。研究结果表明:浆液析水率、流动度和初凝时间均随减水剂掺量的增加而增大;浆液漏斗黏度和结石体抗压强度则随其增加而减小;浆液密度主要受水固比影响较大,随水固比增大而减小;减水剂的掺入能提高浆液的可泵性,且减水剂最适掺量不超过1%。该研究成果可为类似水泥灌浆材料的设计与施工提供借鉴。

环黄海海水贝类养殖业的发展现状、瓶颈及对策建议

海水贝类养殖业在环黄海海水养殖业中产量最高。然而,近些年来巨大的经济利益刺激导致近岸海域海水贝类养殖密度过高,加之环黄海近岸海域近期大规模的海洋牧场建设,导致海水贝类赖以生存生长的饵料微藻严重匮乏,同时高强度的牧食压力诱发以超微藻为原因藻种的褐潮灾害连年发生,以及不定期地暴发甲壳、海鞘、棘皮类等海水贝类敌害生物,导致近岸海域养殖贝类减产绝收等事件时有发生,严重危害环黄海海水贝类养殖业的可持续健康发展。针对性地初步制定了应对海水贝类养殖生态灾害的应急处置措施,并科学地提出保障环黄海海水贝类养殖业健康发展的对策及建议。