码头-缆绳-动力定位船舶耦合系统的时频特性分析

为研究系泊状态下动力定位船舶与码头及缆绳间的耦合作用,采取凝集质量法计算系泊缆索有效张力,设置弹簧阻尼单元用以计算码头碰垫间的非线性反力,应用比例-积分-微分控制系统(PID)进行推力控制。在系泊状态下,以动力定位船舶和无动力定位船舶为研究对象,分析了耦合系统中侧推器对消除因一阶波浪载荷而引起的船舶运动影响的作用;针对动力定位船舶,讨论了码头-缆绳及目标位置两个因素对动力定位船舶的定位能力及侧推器性能的影响。结果表明,在选取合理目标位置的情况下,耦合系统中的侧推器性能及动力定位船舶的定位能力均得到了有效提高。     

深海遥控潜水器多体系统非线性耦合动力特性模拟

建立带缆遥控潜水器(TROV)系统空间运动模型,探讨支持船-吊缆-中际站-脐带缆-潜水器多体之间的强非线性耦合运动机理。潜器的运动考虑为六自由度,缆索分段的三维动态方程中采用了"凝集参数"模型与平均切向量非线性流体动力载荷处理技术,通过计算非均匀缆索的动张力和瞬态构型,预报导致脐带缆保护层及其内部光电传输芯线结构破坏的巨大瞬间突变载荷,对避免谐振,延长缆索寿命和最大限度地扩大ROV系统安全操作的范围,确保潜水器安全入坞和回收,节约试验费,避免作业事故都具有重要意义。     

半潜式平台完全时域耦合运动分析

采用三维频域GREEN函数法计算浮体的水动力特性,并运用非线性有限元法对系泊缆索进行模拟,通过完全时域耦合方法求解整个系泊系统的时域控制方程,得到半潜式平台系统的运动响应和系泊缆索的张力变化情况,并对这些响应结果的波频和低频成分进行了分离,讨论了各频率响应成分对平台系统运动的贡献。     

极限海况下Spar平台系泊系统耦合动力分析

在复杂的风浪流海洋环境中,Spar及其系泊系统的耦合作用受多方面的影响。对极限海况下的某Classic-Spar平台及其系泊缆索的动力响应做了时域非线性耦合研究。重点分析了极限海况下一根或者多根系泊缆索断裂时平台运动及其缆索张力动力响应的统计特性。分析结果表明,在风浪流同向且共线的极限海况下,不同位置处的系泊缆索发生断裂,对整个平台系泊系统安全的影响程度不尽相同,尤其以迎浪方向系泊缆索的断裂影响显著。     

几种海底电缆断裂点外部探测方法及对比

针对目前海上风电场运维阶段海缆断点快速探测及修复的需求,研究了海底电缆断点探测技术。结合具体案例,在判别特征、探测效率、干扰因素、定位精度等方面分析了声学和电磁学在海缆断点的探测能力。声学探测法具有断点判别特征明显、探测效率快、精度高、易受底质扰动影响等特点,电磁法与声学探测法存在较好的互补。实际作业中根据具体环境制定合适的探测方案,可有效提高断点探测效率和准确度。上述方法可广泛用于海底电缆断点检测领域,促进我国海上风电资源开发利用。     

水下缆索运动建模与仿真分析方法

水下缆索运动建模过程中出现低应力松弛状态、大弯曲或扭转形变等状态,必须精细划分空间离散微元与时域求解步长以描述缆索曲率变化,进而避免数值求解奇异,这种处理方法使得求解水下缆索运动响应效率极为低下,甚至可能出现数值积分过程中截断误差与舍入误差累加导致的计算错误,无法描述水下锚泊、拖曳等系统的真实状态。针对精确描述水下柔性缆索的弯曲、扭转等形变状态及其对运动系统数学模型的影响,采用三次样条插值方法构建水下缆索微元空间形态,对连续水下缆索进行非线性离散处理,通过 Galerkin 余量消除方法实现求解域内满足缆索微元空间运动方程要求,建立了包含弯矩、扭矩作用的水下缆索动态运动数学模型与求解方法。通过与理论数值计算数据及海上实验数据对比分析,验证了本模型的准确性,可为水下锚泊系留、水下拖曳等系统的工程应用提供一种高效设计方法。     

广东省海上风电海缆路由廊道研究

为增强对海上风电海缆路由廊道的认识以及促进海上风电项目集约节约用海,文章梳理广东省海上风电路由选划的基本情况,分析统一划定海上风电海缆路由廊道的困境及其原因。研究结果表明：虽然自然资源部门在审批过程中不断呼吁建立海缆路由廊道,并与企业和地方政府等利益相关者基于集约节约用海等原则选划部分海缆路由的登陆点,但海缆路由廊道仍面临选划工作严重滞后于产业发展、利益相关者复杂且众多以及技术工艺存在不确定性等难题,亟须加强与相关部门的协调,将路由廊道规划统一纳入国土空间规划体系,及时总结海上风电和海缆的相关技术并借鉴先进经验,科学合理地划定海上风电海缆路由,进而发挥路由廊道对海上风电产业发展的政策促进和引导作用。     

海上拖缆地震勘探前导缆动态响应预报与分析

拖缆地震采集作业时前导缆的最大悬垂深度及所受拉力对作业安全有重要影响,需对其进行分析计算和预报。本文首先对多缆拖曳系统各缆索和拖体的连接关系和受力进行了理论分析,随后采用OrcaFlex软件对12缆拖曳系统中涉及的船舶、前导缆、扩展器、主辅拖带绳和缆间扩展绳等多个构件进行建模,计算得到了船-多缆-多体的拖曳系统耦合动态响应结果,对比不同航速下前导缆的最大悬垂深度及拉力极值,分析航速对两指标的影响。最后,模拟在前导缆上加设浮鱼后的响应结果,并与海上实测结果进行对比,验证了数值模拟方法的可靠性,为实际作业中前导缆的响应预报和布缆设计提供参考依据。     

一种基于状态空间模型的浮式海上升压站平台动力响应计算方法研究

浮式海上升压站的动力响应分析是其设计阶段的重要内容,对浮式升压站进行结构优化进而改进其水动力性能意义重大。提出一种基于状态空间模型的浮式海上升压站平台动力响应算法,该方法通过频域拟合的方法计算延迟函数频响函数有理分式的系数,得到延迟函数的极值和留数,进而构建延迟函数的状态空间模型,通过状态空间模型代替Cummins方程中的卷积项,从而计算浮式海上升压站的动力响应。采用日本福岛示范项目的浮式升压站模型对方法进行验证,结果表明计算得到的动力响应与商业软件SESAM计算结果吻合较好,说明方法的有效性。     

双体波浪能装置运动及系泊系统特性研究

波浪能是一种清洁、可再生的新型能源,波浪能发电装置在海上作业时会受到变化的风、浪、流载荷作用,需要系泊系统保证其稳性和安全性。以适用于中国南海500 m水深的振荡双浮体式波浪能发电装置为研究对象,运用频域计算与时域计算结合的方法对双浮体及其系泊系统的运动响应和动力载荷进行计算,获取极端海况与工作海况下浮体运动和系泊缆索张力的时历数据。参照BV船级社NR-493规定的海上浮式结构物系泊安全系数规范,对3种系泊方案进行安全校核和对比分析。选定其中一种系泊方案,通过改变系泊系统以及能量转换器（PTO）的参数,探究参数变化对双体波浪能装置运动响应以及系泊系统特性的影响,为类似应用于深水的双体波浪能装置系泊系统的设计提供参考。     

聚多巴胺的合成、聚合机理及其在海洋防腐防污中的应用

聚多巴胺(polydopamine, PDA)含有大量的酚羟基和氨基官能团, 可以在玻璃、不锈钢、塑料、橡胶、聚四氟乙烯等材料表面黏附, 具有优异的粘附性能, 是重要的功能材料之一。本文对近年来国内外围绕聚多巴胺展开的研究进行了综述, 从聚多巴胺的合成方法、聚合机理和性能出发, 分析总结了当前合成的特点、机理研究的方案和存在的问题, 并对聚多巴胺在海洋防腐领域的应用进行了总结和展望, 旨在为研究者较全面了解聚多巴胺的研究现状提供参考。     

国际海洋测绘教育培训特点及发展对策

分析了海洋测绘教育培训国际化和标准化的原因及进程,论述了海洋测绘国际化教育培训的指导性文件及内容,针对国际化海洋测绘教育培训的特点与发展趋势,提出了发展我国海洋测绘教育培训的对策与建议。     

壳寡糖及其全乙酰化衍生物的制备及结构表征

探讨了壳寡糖及全乙酰壳寡糖的制备方法,通过正交实验考察了原料、温度、时间对降解产物的影响.制备了八种寡糖（八乙酰壳二糖、十一乙酰壳三糖、十四乙酰壳四糖和十七乙酰壳五糖,以及N,N′-二乙酰壳二糖、N,N′,N″-三乙酰壳三糖、N,N′,N″,N′′′四乙酰壳四糖和N,N′,N″,N′′′,N′′′′-五乙酰壳五糖）,并通过IR、NMR及MS等确定了其化学结构.     

Coastal and estuarine habitat mapping, using LIDAR height and intensity and multi-spectral imagery

The airborne laser scanning LIDAR (LIght Detection And Ranging) provides high-resolution Digital Terrain Models (DTM) that have been applied recently to the characterization, quantification and monitoring of coastal environments. This study assesses the contribution of LIDAR altimetry and intensity data, topographically-derived features (slope and aspect), and multi-spectral imagery (three visible and a near-infrared band), to map coastal habitats in the Bidasoa estuary and its adjacent coastal area (Basque Country, northern Spain). The performance of high-resolution data sources was individually and jointly tested, with the maximum likelihood algorithm classifier in a rocky shore and a wetland zone; thus, including some of the most extended Cantabrian Sea littoral habitats, within the Bay of Biscay. The results show that reliability of coastal habitat classification was more enhanced with LIDAR-based DTM, compared with the other data sources: slope, aspect, intensity or near-infrared band. The addition of the DTM, to the three visible bands, produced gains of between 10% and 27% in the agreement measures, between the mapped and validation data (i.e. mean producer's and user's accuracy) for the two test sites. Raw LIDAR intensity images are only of limited value here, since they appeared heterogeneous and speckled. However, the enhanced Lee smoothing filter, applied to the LIDAR intensity, improved the overall accuracy measurements of the habitat classification, especially in the wetland zone; here, there were gains up to 7.9% in mean producer's and 11.6% in mean user's accuracy. This suggests that LIDAR can be useful for habitat mapping, when few data sources are available. The synergy between the LIDAR data, with multi-spectral bands, produced high accurate classifications (mean producer's accuracy: 92% for the 16 rocky habitats and 88% for the 11 wetland habitats). Fusion of the data enabled discrimination of intertidal communities, such as Corallina elongata, barnacles (Chthamalus spp.), and stands of Spartina alterniflora and Phragmites australis, which presented misclassification when conventional visible bands were used alone. All of these results were corroborated by the kappa coefficient of agreement. The high classification accuracy found here, selecting data sources, highlights the value of integrating LIDAR data with multi-spectral imagery for habitat mapping in the intertidal complex fringe.     

Adsorption and desorption of proteins and polyamino acids by clay minerals and marine sediments

The adsorption and desorption of proteins and polyamino acids on illite, montmorillonite, goethite, and marine sediments was investigated. Three ¹⁴C-labeled hydrophilic proteins, Rubisco from C. reinhardtii, and GroEL and GroES from genetically modified Escherichia coli, were synthesized and purified for this study. The proteins were strongly and rapidly adsorbed by the clay minerals and marine sediments, and much of the adsorbed protein was not readily desorbed. Sodium dodecyl sulfate (SDS) extraction and separation by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and sucrose density gradients showed that Rubisco and GroEL were adsorbed on illite and sediments in their original forms. The apparent adsorption partition coefficients of the proteins were on the order of 10² l/kg on illite, 10³–10⁴ l/kg on goethite and montmorillonite, and 200 and 75 l/kg on Skan Bay and Resurrection Bay (Alaska) sediments, respectively. These partition coefficients are sufficiently large to permit sedimentary protein preservation via an adsorptive mechanism. Generally, basic polyamino acids had greater adsorption partition coefficients than acidic polyamino acids. Molecular size did not affect the electrostatic interaction between polyamino acids and mineral surfaces. Adsorption of bovine serum albumin (BSA) and negatively charged polyamino acids inhibited Rubisco adsorption, while positively charged cytochrome c and polyamino acids increased Rubisco adsorption. These results indicate that electrostatic interactions dominated in protein adsorption.