二维浮体在聚焦波浪作用下的高频共振响应研究

基于势流理论建立二维完全非线性数值波浪水槽模型,利用该模型对二维驳船结构在非线性聚焦波作用下的高频共振响应(ringing现象)进行了研究.引入高阶边界元方法解决边界值问题,应用混合欧拉-拉格朗日方法和四阶龙格库塔法模拟结构物与波浪的相互作用.引入虚拟函数法耦合求解波浪载荷与物体运动.文中对聚焦波浪的传播特性进行了数值模拟,并将数值结果与试验值进行了对比验证.基于完全非线性数值波浪水槽,研究了聚焦波浪与结构物的相互作用问题,研究结果表明当聚焦波浪主频的三倍频等于或接近物体横摇方向固有频率时,物体在横摇方向将会产生ringing现象,在聚焦波浪经过浮体之后浮体仍会以高频振动的方式持续运动,进一步分析表明导致浮体发生ringing现象的入射波频率范围较大,在海洋结构物设计中应尽量避免入射波浪的三倍频接近浮体的固有频率.     

基于高阶谱方法的非线性聚焦波下船体运动的模拟

为了研究入射波浪的非线性对船舶运动的影响,提出了一种新的描述船体运动的非线性时域混杂方法。将高阶谱(HOS)方法引入船舶时域运动计算模型中,用来模拟非线性入射波浪场,在瞬时湿表面上实时积分,求得船舶遭遇波浪时的非线性入射波浪力和非线性回复力,在弱散射假定下建立非线性波浪中船舶的运动方程。当HOS中摄动阶数为1时,船体运动模拟结果与规则波下试验的RAO结果对比良好,验证了改进后的时域模型的可行性和有效性。当HOS中摄动阶数为3时,非线性波浪场演化结果与聚焦波的试验数据对比,验证了入射波模型的正确性。分析了非线性入射波浪间的相互作用,并以Wigley Ⅲ为对象,计算分析不同波幅的聚焦波下船体时域运动响应,进一步考察波浪的高阶非线性对船舶受力和运动的影响。研究表明,非线性波浪的相互作用对波浪的频率分布、聚焦结果以及入射波浪场的压强分布有显著的影响,对船体的入射波浪力以及垂荡运动的影响最为显著,非线性的影响随着聚焦波幅的增大而变大。     

深水破碎波周期变化的试验研究*

海洋中波浪周期的表达及准确预测一直是个难题,对于周期推算过程中的影响因素目前缺少系统的研究。根据室内试验,重点分析深水极限波浪传播及破碎过程各特征周期的演化规律。在实验室二维水槽中,基于相速度聚焦方法生成深水聚焦波和破碎波,并通过逐渐增加聚焦波幅使波浪破碎强度增大。由实测的波面序列统计计算跨零点周期和谱平均周期,结果表明,谱平均周期在传播过程中很稳定;波浪聚焦未破碎时聚焦区域前后周期变化率小于1%;波浪破碎后周期明显增大,且增量T随实测波陡（破碎强度）增大而增大;从稳定性和波浪非线性机理的角度分析T0,2的变化规律最能体现深水极限破碎波浪周期的演化特征。     

多向不规则波在三维透镜地形上的破碎指标研究

为了研究地形不均匀性对波浪破碎的影响,通过物理模型试验,对正向、斜向和多向不规则波在三维透镜地形上的破碎指标进行研究.将试验结果与二维地形的计算公式进行对比,从而研究两种地形上破碎指标的区别.结果表明:受透镜地形的波浪聚焦作用,三维透镜地形的破碎指标大于现有公式的计算值.进一步基于现有破碎指标的通用形式对试验数据进行拟...     

波浪在珊瑚礁坪上传播的水槽试验研究

为研究波浪在珊瑚礁上的传播规律,分析波浪传至礁缘后破碎及传播情况,为设计波要素的确定提供参考依据。试验模拟了常年平均波浪和重现期50 a两种波浪条件。试验结果表明:波浪沿传播方向在礁坪边缘附近破碎后继续向坪内传播,并达到波面稳定状态,礁坪上的波浪传播特性表现为礁缘处波浪易破碎和礁坪上波浪衰减较快;波浪破碎表现为行进波破碎,且小于波浪在一般缓坡地形上的破碎指标,破碎波高水深比(Hb/d)约为0.5附近,重现期50 a大浪时礁缘处最大可达0.76。     

基于二阶造波理论的聚焦波实验室模拟

目前实验室中的聚焦波均是利用线性叠加原理产生的,其中造波板位移为各组成波浪按线性造波理论所得分量之和。但是聚焦波浪特性会受到线性造波板位移产生的自由伪谐波的影响。文章采用二阶造波理论建立实验室中聚焦波浪造波软件,并分别采用一阶理论和二阶理论进行物理水槽和数值水槽造波实验,结果表明采用二阶造波理论可以有效地提升水槽聚焦波浪的模拟精度。     

多向不规则波浪与大尺度双墩结构作用的研究

群墩结构是海洋工程中常见的结构形式,而实际海洋中的波浪是多向不规则波浪。研究波浪的方向分布对于大尺度群墩作用具有重要的意义。基于Linton和Evans提出的规则波与群墩作用理论,建立了多向不规则波浪对大尺度群墩作用的计算方法。通过与物理模型试验结果的对比,对数值计算结果进行了验证。进一步计算了多向不规则波浪与两个串列和并列墩柱布置的群墩作用时,墩柱所受的波浪力及群墩系数。结果表面波浪的方向分布对波浪力和群墩系数都有明显的影响,尤其是对横向力,实际工程应用时应考虑波浪的方向分布特性。     

考虑波浪破碎冲击力的钢管桩水平承载力的数值研究

钢管桩广泛应用于码头等海岸工程结构中,其水平承载力因海洋荷载动力环境复杂而难以确定。特别是极端天气情况下的海浪易发生破碎,可对钢管桩产生巨大的冲击力。文章结合工程资料和波浪破碎理论,基于ABAQUS有限元分析软件,建立了卷破波作用下的钢管桩-地基相互作用模型,并应用此模型进行了破碎波产生的冲击力作用下直立桩的破坏分析,研究了工程区域百年一遇极端波浪对钢管桩Mises应力和泥面处位移的影响。分析结果表明,当考虑波浪破碎时,桩身的Mises应力远大于未考虑波浪破碎时的Mises应力,故工程设计时有必要考虑波浪破碎的影响。并进一步分析了钢管桩壁厚和桩径对水平承载特性差异的影响,发现当考虑波浪破碎时,随着壁厚和桩径的增加,水平位移减小的程度大于未考虑波浪破碎时水平位移减小的程度。     

不同因素对潜堤波浪传播的影响

针对波浪穿过梯形潜堤时的波浪形态沿程变化问题,以梯形潜堤为研究对象,通过二维水槽试验,研究梯形潜堤上规则波的传播特征。以比波高为参数分析不同波浪要素(波高、周期和水深等)对波浪传播变形的影响。试验结果表明,其他条件不变时,入射波高越大、波浪周期越小、堤顶淹没水深越小时,波高在潜堤上方衰减越明显。在有足够水深,且波高较小时,波浪对潜堤均有良好的穿透性;波高较大时,波浪在潜堤上部发生破碎,波浪穿过潜堤后波高衰减,此时潜堤的消波作用明显;在波浪不发生破碎情况下,较长周期波浪在潜堤顶部比波高增大,且出现双峰值。     

基于缓坡方程在岛礁地形上波浪破碎的模拟研究

波浪从深海传至近岸岛礁时,一般需要经过落差较大的礁坪边缘,水深急剧变化,导致波浪在传播过程中发生破碎,因此准确模拟波浪的破碎过程以及破碎后的波高大小,对于岛礁海岸工程建设具有重要的意义。缓坡方程是描述近岸波浪传播变形较好的数值模型之一,文章在采用自适应有限元求解缓坡方程所建立的数值计算模型的基础上,引入描述波浪破碎的模型,建立可以描述波浪破碎影响的近岸波浪数值模型。基于二维岛礁地形上的波浪实验,比较分析了4种不同的波浪破碎能量损失因子,给出了适合于岛礁地形条件下波浪传播破碎模拟的模型。     

内模控制器在DVD聚焦伺服系统中的应用

简介了内模控制的基本原理和内模控制器的设计过程,并针对某种DVD聚焦伺服系统的数学模型进行仿真.仿真结果表明,采用内模控制的DVD聚焦伺服系统对输入有很好的跟踪能力,并且抗干扰性强.     

港航企业聚焦物流

发展现代物流业，贯彻科学发展观，有利于流通及运输领域的产业结构调整和技术升级，提高运输效率，缓解交通压力，实现可持续发展。近年来．港口和航运企业对现代物流的认识，不断普及和深化，走出了一条务实之路。在取得一定成绩的同时也存在一些问题。     

非线性聚焦生成畸形波规律之研究

非线性聚焦是畸形波生成的一种可能机理。采用可以描述非线性聚焦现象的四阶修正非线性薛定谔方程,模拟了边带扰动条件下波列空间演化过程中畸形波的生成。不同初始边带扰动条件和不同波陡等情况下的数值试验结果表明,满足边带不稳定性条件时,初始边带扰动条件和波陡对畸形波的生成具有重要的影响,并给出了畸形波生成的规律。     

以人为本 体系为魂 持续提升环保节能管理水平

大连远洋运输公司（以下简称大远）是以经营油轮为主的液体散货运输企业，航区遍布全球，为了生存和发展，必须满足MARPOL73／78、IS014001和OHSAS18001等国际公约，并与国际各大石油公司开展业务合作。站在承担社会责任，保护人类环境的高度，大远坚持把节能环保当作事关全局、事关人类前途命运的大事抓住不放。2005年，以国际石油巨头为主、由59个成员组成的石油公司国际海事论坛OCIMF强制推行其制定的“油轮管理及自评估体系”TMSA，对安全环保提出了新的要求。面对挑战，大远公司历时近2年，以TMSA总体框架为基础，建立了迄今为止国内第一部《健康、安全和环保管理体系》（HSE），使大远在节能和环保方面的管理向前迈进了一大步，上了一个新台阶。前期，大远已就体系运行效果向OCMF提交了第二份《TMSA自我评估报告》，今年大远陆续接受BP、Shell、Chevron、Total等国际大石油公司的评审，并得到石油公司对大远HsE体系的认可和好评。大远的HSE对节能、环保工作制定了明确的可操作的具体规定，从制度上为环保节能奠定了基础。     

基于双层Boussinesq方程的聚焦波数值模型

基于高精度双层Boussinesq方程,建立了聚焦波的时域波浪数值水槽。时间积分采用混合4阶Adams-BashforthMoulton预报-校正格式,聚焦波生成则采用累加不同频率规则波的内部造波源项法。针对Baldock等的聚焦波试验进行数值计算,计算结果与试验数据吻合较好。利用验证后模型进一步考察了非线性对数值计算聚焦波的影响,其中考虑了强非线性、弱非线性以及线性3种情况,结果表明非线性对精确模拟聚焦波至关重要,强非线性模型给出的结果最好,弱非线性次之,线性最差。     

水下等离子体声源聚焦性能仿真及误差分析(英文)

Focused underwater plasma sound sources are being applied in more and more fields. Focusing performance is one of the most important factors determining transmission distance and peak values of the pulsed sound waves. The sound source’s components and focusing mechanism were all analyzed. A model was built in 3D Max and wave strength was measured on the simulation platform. Error analysis was fully integrated into the model so that effects on sound focusing performance of processing-errors and installation-errors could be studied. Based on what was practical, ways to limit the errors were proposed. The results of the error analysis should guide the design, machining, placement, debugging and application of underwater plasma sound sources.     

Development of ocean carriers' behaviour model focusing on their 'cost and tariff' based on the spatial general equilibrium

Spatial computable general equilibrium (SCGE) theory has been applied to an international trade model to evaluate tariff and fiscal policies of a country. Those models can not be applied for the evaluation of transport policies such as port development and tax/subsidy policy against transportation sectors, since they do not deal with ocean freight and ocean carriers explicitly in the model. Ocean freight often varies with the changes of competitive conditions and/or demand/ supply balances in the short run, while it should reflect the actual expenditure of the carriers in the long run. The model proposed here considers the profit maximization behaviour of ocean carriers, and deals with ocean freight explicitly. The model is applied to four major economic regions; Japan, USA, EU and Asia. A multi-level function composed of the Cobb-Douglas function is adopted to produce reliable parameters of the production function for many industries.     

Development of ocean carriers' behaviour model focusing on their 'cost and tariff' based on the spatial general equilibrium

Spatial computable general equilibrium (SCGE) theory has been applied to an international trade model to evaluate tariff and fiscal policies of a country. Those models can not be applied for the evaluation of transport policies such as port development and tax/subsidy policy against transportation sectors, since they do not deal with ocean freight and ocean carriers explicitly in the model. Ocean freight often varies with the changes of competitive conditions and/or demand/ supply balances in the short run, while it should reflect the actual expenditure of the carriers in the long run. The model proposed here considers the profit maximization behaviour of ocean carriers, and deals with ocean freight explicitly. The model is applied to four major economic regions; Japan, USA, EU and Asia. A multi-level function composed of the Cobb-Douglas function is adopted to produce reliable parameters of the production function for many industries.     

建言传递人民心声献策关注航运发展——访全国政协委员刘德洪

3月3日至15日,全国政协十届五次会议在北京召开。全国政协委员刘德洪向大会提交了九项提案。提案中涉及航运发展、水上安全、防止水域污染的相关内容,引起了媒体的广泛关注。为此,本刊记者专程采访了刘德洪委员。