走近约翰·莫里森

WWE超级巨星约翰·莫里森的训练计划可以让一个普通人瘫倒在地,但却使他飞得越来越高。警告:不要在家里尝试下面的动作。在北美的某座城市——可能是新奥尔巴尼、印第安纳、霍普金斯、肯塔基州、多伦多、迈阿密或者洛杉矶——两万多名狂热的观众,围着一个被聚光灯包围的舞台。一个身材健美的小伙子爬上3米高的梯子,然后,在空中做了一个漂亮的空翻动作,背部朝下,摔在舞台上。

考虑流固耦合影响的桩基波浪力简化计算方法

离岸深水全直桩码头,由于其桩基的自由高度大、柔度增加、自振周期长,且位于无掩护开敞海域,波浪与结构相互作用问题突出。如何考虑流固耦合作用对桩上波浪力的影响,并建立便于工程应用的计算方法,是工程实践提出的亟待解决的课题。文中利用有限元软件ADINA建立了水体和桩基结构相互作用的三维有限元数值模型,并采用有限元数值模型对考虑流固耦合影响的改进Morison波浪力计算公式进行了验证。采用改进Morison波浪力计算公式研究了流固耦合对桩身波浪力的影响,并给出了考虑流固耦合影响的波浪力放大系数图表。在此基础上,提出了考虑流固耦合影响的波浪力简化计算方法。

并行求解周期性三对角方程组的谢-莫方法

针对工程计算中出现的周期性三对角线性方程组,本文利用谢尔曼-莫里森方法修正周期性三对角线性方程组,将其转化为求解两个三对角线性方程组的问题,结合分治法进行并行计算。在对周期性三对角线性方程组并行化分析的基础上,在集群系统中利用可移植消息传递标准MPI进行并行程序设计。结果表明,使用该方法求解周期性三对角线性方程组,既具有数值稳定性,又收到较好的并行效果。

流固耦合问题计算方法综述

总结了现阶段国内外流固耦合最新研究成果,重点介绍了常用的Morison方程分析方法、数值分析方法、软件分析方法,以期为涉及流固耦合计算的工程积累经验,从而进一步研究流固耦合问题。

陆地生态系统次级生产力的研究(Ⅳ) 呼吸量及其测定方法

自拉瓦西(Lavoisier 1780)直接通过溶化冰测量动物的热以来,已有许多学者对多种动物个体呼吸量的测定方法进行了探讨。就生态学的目的而言,人们希望尽可能使动物在接近于自然状态下,准确而又简单地测定呼吸量。因此,必须根据动物个体大小、发育阶段、栖息的环境条件,采用与之相适应的测定方法。 能量代谢的测定方法。

圆形重力式网箱浮架结构在波浪作用下的运动响应

依据Stokes二阶波浪理论和莫里森(Morison)方法,对圆形重力式网箱的浮架结构在两种锚碇系统(折线形和直线形)的作用下,浮架上特定点的运动轨迹进行了数值计算与水槽试验,比较结果发现在研究的波况下浮架的运动位移受波长影响较小,而与波高关系密切,在锚碇系统的约束下水平位移远小于垂向位移。数值计算与试验数据吻合较好,表明了此计算方法的可行性,为进一步模拟浮架结构的受力与变形打下基础。

圆形重力式网箱锚碇系统的受力研究

依据Stokes二阶波浪理论和莫里森(Morison)方法,对圆形重力式网箱的浮架结构分别与工程上常用的两种锚碇系统(折线形与直线形)相结合情况下,锚碇系统的受力进行了数值计算及相应的物理模型试验。结果表明相同波况下折线形锚碇系统承受张力较小,在相同波浪周期条件下,波高越大锚碇点受力越大;相同波高下,锚碇点最大受力随周期变化不显著。将计算结果与模型试验对比,结果显示计算数值与试验数据较接近,表明了此计算方法的可行性,为进一步模拟浮架结构的运动变形打下基础。

方形网箱波浪水动力学的近似计算

依据正弦波理论和莫里森(Morison)方法,对方形网箱受到的水平波浪力进行了分析,给出了迭加计算方法。并把计算结果与水槽试验进行对比分析,结果显示计算数值与试验数据较接近,表明了此方法的可行性,为今后的网箱模型试验、设计、敷设和优化提供了一定的依据。

地震动水压力对深水桥墩的影响

在Morison方程的基础上,用附加质量考虑水的影响,采用有限元方法来分析深水桥墩的地震响应.通过对实例的分析,认为地震动水压力对深水桥墩的影响是显著的,动水压力的作用使桥墩的地震响应最大值增大了近50%,并得出了影响动水压力的主要因素.同时与我国现行抗震规范的计算结果进行了比较分析,认为在抗震设计中是否考虑地震动水压力对桥墩的影响采用相对水深来决定更为合理.

波流作用下圆形重力网箱锚绳受力分析的理论模型

基于线性波理论及Morison方法,推导建立了波-流共同作用下圆形深水网箱锚绳受力求解的理论模型。以湛江湾特呈岛深水网箱养殖基地为背景,分析了典型圆形重力网箱在特征波浪、海流作用下的浮架、网衣及锚绳的受力特性,并与现场实测的数据进行了比较。结果显示,理论计算结果能较好地与实测数据吻合。在本算例中,当网箱处于湾内时,海流是其主要的外部动力因素,随着网箱向湾外的发展,波浪力对锚绳力的贡献将显著增加;当波高超过2 m时,波浪力将成为主要的外部动力因素。该理论求解体系能方便有效地应用于工程中,为深水抗风浪网箱的受力分析及锚泊系统设计等问题提供积极的理论参考及初步的定量估计。

固定支承式悬浮隧道在洋流涡激作用下的动力响应研究

以某拟建跨海铁路隧道工程为背景,研究单跨悬浮隧道在洋流涡激作用下的共振响应问题。将隧道结构简化为两端简支的欧拉-伯努利梁,流体阻尼力和拖曳力采用Morison公式计算,采用一种基于Vanderpol方程的尾流振子模型表述尾流涡街和结构的耦合作用。通过振型分解法和龙格-库塔法对偏微分方程组进行计算,分析结果表明:在某一洋流速度范围下,考虑流固耦合效应及非线性特征对结构涡激动力响应结果有显著影响。改变悬浮隧道单跨长是解决结构涡激共振问题最为有效的办法,在某些情况下,改变结构截面尺寸及结构阻尼比也能在一定程度下控制共振响应幅度。

一新型深吃水平台的概念设计(英文)

The authors analyzed requirements for a new deepwater platform, from conceptual design to hydrodynamic analysis.The design incorporated Deep Draft Multi-Spar (DDMS) that allowed easy fabrication, reduced costs, and provided favorable motion performance.It also provided a dry tree system and other benefits.The conceptual design process included dimension estimation, general arrangements, weight estimation, weight distribution, stability analysis, etc.A high order boundary element method based on potential theory and the modified Morison equation was used to predict the hydrodynamic and viscous effects of this new concept platform.The response amplitude operators (RAOs) were acquired and compared with those of a typical Truss Spar.The response of the platform to the JONSWAP spectra of 3 different extreme ocean conditions was analyzed to evaluate the seakeeping ability of the new concept.The results revealed favorable motion performance due to all the degrees of freedom available.

波浪作用下的弹性支撑圆柱体纵向振动响应分析

此文通过试验研究了垂直安放的单个弹性圆柱在规则波作用下的纵向振动响应,并与求解弹性柱体的运动方程得到的响应结果进行了比较,其中运动方程中描述柱体所受的水动力。对比使用了Morison公式,以及绕射理论的计算方法,由试验和理论解的结果给出Morison公式的适用性范围。

环境荷载联合作用下近海单桩风机振动特性研究

以美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory,NREL)的5MW海上单桩风力发电机为研究对象,研究了环境荷载作用下近海单桩风机的振动特性问题。首先基于Jonswap谱分析法建立了海上风机所受的随机波浪力模型。采用Morison方程计算近海单桩风力机的波浪力,利用谱表现法模拟出满足相应波谱的波浪时程样本。基于Kaimal湍流谱模型模拟了风机的脉动风荷载,利用叶素动量理论确定了风机气动荷载。考虑了风机所受的土壤作用力并给出了土壤效应的分析计算方法。结果表明,环境荷载作用下近海单桩风机动力响应复杂,必须充分考虑风、浪、土壤等多种效应的影响。

何继善:给地球做“CT”

在中国,为地球“把脉”、给地球做“CT”,何继善堪称第一人。有观点认为,人类迄今对地球的了解还不足1%。那么我们脚下的这片大地,究竟还埋藏着多少秘密?古往今来,无数科学家投身于此,探究不息。“在地球物理学界,既懂方法原理,又懂研制仪器的,世界上只有两个人,其中一个就是中国科学家何继善”,美国著名地球物理学家弗兰克·莫里森说。