新型海上风电基础地基冲刷深度试验研究及床面剪切力分析

海洋环境作用下海上风电基础周围海床会产生显著冲刷,冲刷深度过大会严重影响风电结构体系的安全。复合筒型基础是一种新型的浅基础,其对冲刷的敏感性更大。以新型的海上风电复合筒型基础为研究对象,开展了波流作用下基础周围地基冲刷特征的物理模型试验,探究了基础周围海床的冲刷变化规律及最大冲刷深度,基于波流-复合筒型基础-地基相互作用的数值模型分析了海床表面剪切力的分布特征,考察了最大冲刷深度与最大床面剪切力的关联性。研究结果表明：波流作用下复合筒型基础最大冲刷位置位于基础后方、毗邻基础的位置,最大冲刷深度随波高、周期、流速的减小而减小,基础周围海床最大冲刷深度与其最大床面剪切应力的分布有一定的相关关系。     

橡胶减震器材料时变蠕变力学行为研究

橡胶减震器在使用过程中呈现时变蠕变特性,影响其工作性能及使用寿命。基于超弹力学及损伤力学理论,建立橡胶材料考虑损伤效应的唯象蠕变本构模型;根据试验结果,识别模型关键参数,开展材料本构模型与有限元模拟的相容性研究,构建橡胶减震器非线性时变蠕变数值模拟方法。采用Von Mises屈服准则来评估橡胶材料的蠕变残余变形,发展一种考虑永久变形的修正蠕变本构模型。研究成果可为橡胶减震器的时变性能分析及寿命预测提供理论基础。     

基于水动力参数设计的水下滑翔机横向静稳定性改善研究

为了提高水下滑翔机在洋流冲击下的横向静稳定性,以一定经济性为前提,借助数值模拟方法分析下潜及上浮2个状态下水翼后掠角及垂尾展弦比对横向静态航行性能的影响,从而优化水动力参数。结果表明,一定范围内增加水翼后掠角对水下滑翔机不同滑翔状态下的横向静稳定性均产生了积极作用,而增加垂尾展弦比对不同滑翔状态下的横向静稳定性影响具有双重性。该研究方法的提出为水下滑翔机在不同工况下航行的水动力参数设计提供了理论依据。     

基于FLOW-3D的新型桩基透空堤消浪性能研究

针对新型附带消浪板桩基透空堤消浪性能,对波浪作用下该新型透空堤的反射系数、透射系数以及波能分布进行研究.采用FLOW-3D数值模拟方法,得出消浪板的开孔率、相对入水深度以及倾斜角度变化时透空堤反射系数、透射系数以及波能分布.结果显示:1)该新型附带消浪板桩基透空堤具有较好的消浪性能,开孔率越小,其反射系数越大、透射系数...     

地下水循环荷载作用下GFRP锚杆锚固性能分析

在滨海地区,地下水起伏较大,给建筑物安全性带来隐患,玻璃纤维增强复合塑料(GFRP)筋材料与钢筋相比具有轻质高强、抗腐蚀能力好的特性。本文在考虑GFRP筋正交各向异性的基础上,建立GFRP锚杆锚固体系,施加地下水循环荷载,对锚杆的承载能力、杆体轴应力、剪应力分布形态等锚固特性进行了探讨和分析。结果表明：与单调荷载相比,地下水循环荷载极限滑移量小32%。地下水循环荷载下杆体轴应力沿深度方向下降速率较慢,剪应力保持下降趋势。第1次循环中滑移量达到总滑移量的79%,在前7次循环中达到90%,杆体应力分布形态均在7次循环后保持稳定。     

疏浚泥陶粒公路混凝土细观模拟研究

疏浚泥陶粒混合骨料混凝土在公路工程中已经获得成功应用。为了明晰疏浚泥陶粒混凝土的破损机理,探讨混合骨料混凝土配比规律,本文建立了力学性能细观研究方法。在细观层次上,将疏浚泥陶粒、疏浚泥陶粒界面、碎石、碎石界面、水泥石看成五相,建立随机骨料模型的平面模型,构建混凝土的二维抗折试件细观模型,研究其裂缝破损机理。研究表明,对于低标号混凝土而言,混合骨料混凝土具有很好的性能,对于高标号混凝土,陶粒自身的性能对混凝土的破坏规律具有重要影响。     

海滩平衡剖面研究述评

平衡剖面是指在波浪、潮流等动力要素和泥沙特性不变的条件下,海滩剖面会逐渐趋于平衡。平衡剖面理论对海岸工程的建设,海滩养护的设计等具有重要的指导意义。回顾了国内外对海滩平衡剖面理论的研究进展,从平衡剖面的经验形态函数、水沙运动机制和平衡时间尺度三个方面,系统概述了该领域的研究现状与发展趋势,归纳了现有研究的局限性,提出了相应的研究展望。     

波浪作用下海洋立管试验研究及ANSYS数值模拟

海洋立管在石油工业生产中有着非常广泛的应用,同时也是薄弱易损的构件之一。立管管内有高温高压的流体流过,管外承受海洋环境荷载尤其是波浪荷载的作用,受力比较复杂。由于中国大部分的海上油田水深都比较浅,所以重点研究浅水中的海洋立管。运用相似理论将实际立管模型缩放为试验模型,在管内流体流动及管外波浪荷载作用下,测量立管动力响应,并与Ansys有限元数值模拟结果进行了比较。     

基于人工神经网络的胶州湾浮游植物生物量模拟

文章首先介绍了BP网络数据标准化、隐层神经元选择、网络训练和有效性检验方法。以2003年胶州湾环境监测资料为基础,建立了多输入单输出的3层BP人工神经网络模型,采用8个水环境因子预测浮游植物生物量(Chla浓度)。检测集样本网络预测值与观测值的相关系数为0.8943,平均绝对误差为11.33%。为避免个别网络输入初值对输出的干扰,采取全局灵敏度的方法,分析了各水环境因子变化对浮游植物生物量的相对影响。结果表明,浮游植物生物量对各水环境因子变化响应的敏感系数顺序为DOCODPO4-PSSTpHOilDINSiO3-Si。