Study on Model Tests and Hydrodynamic Force Models for Free Spanning Submarine Pipelines Subjected to Earthquakes

A test rig is built to model the dynamic response of submarine pipelines with an underwater shaking table in the State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, China. Model tests are carried out to consider the effects of exciting wave directions and types. Based on the experimental results, two hydrodynamic force models derived from Morison equation and Wake model are presented respectively. By use of hydrodynamic force models suitable for free spanning submarine pipelines under earthquakes, discretized equations of motion are obtained and finite element models are established to analyze dynamic response of free spanning submarine pipeline subjected to multi-support seismic excitations. The comparison of numerical results with experimental results shows that the improved Morison and Wake hydrodynamic force models could satisfactorily predict dynamic response on the free spanning submarine pipelines subjected to earthquakes.     

雷达径向速度资料同化中不同坐标转换方案的对比试验

利用江苏省气象局与美国强风暴实验室联合开发的高精度数值分析及预报系统(Precision Weather Analysis and Forecast System,PWAFS)对雷达资料同化中径向速度资料的两种坐标转换方案进行对比分析。Grid方案将雷达径向速度资料通过最小二乘法从极坐标映射到模式三维网格;Tilt方案将雷达径向速度资料通过双线性插值在水平方向插值至标量水平网格,但在垂直方向不进行插值,保留在雷达仰角对应的高度上。两种方案对反射率资料的处理均是插值到模式三维网格点。Grid方案在近雷达处进行平滑,在远雷达处进行插值,会导致低层数据平滑,Tilt方案减少了雷达径向风观测垂直插值引发的误差,更多的保留了雷达观测的特性。本研究分别通过龙卷、大风及梅雨锋暴雨个例对这两种方案的同化结果进行对比分析。龙卷个例中Grid方案得到了部分虚假的较大的同化风场,Tilt方案结果清楚展示了龙卷发生位置的回波及流场的精细结构。大风个例中两种方案得到的最大风速值差3 m·s^-1,Tilt方案的结果更接近观测最大风速值,且得到的大风速区分布更符合观测。梅雨锋暴雨个例中Grid方案对东北及西南两个区域的大风速区均未能很好的反映,Tilt方案得到的水平风速大值区范围明显优于Grid方案。在靠近雷达中心的低层,观测资料密集,Tilt方案能够更好的反应实际大气状态。但是因为缺乏其他观测资料进行验证,两种方案的效果还需要利用数值预报或其他方法进行对比。     

2009年5月重要天象预告

5月,明亮的金星将是主角,它的存在,无疑给晨曦的天空增添了靓丽的一笔。2日,金星将达到本次出现在太阳西侧过程中最亮的－4．7等。对于北京地区的观测者来说,由于金星的赤纬比太阳低,当天日出时的地平高度还不到200,但这也丝毫不影响我们看到它。     

2010年5月重要天象预告

春夏之交的五月,天气逐渐热了起来。随着太阳直射点逐渐北移,对于我们来说,夜晚也将变得短暂。然而,这个月的精彩天象并未减少,金星的观测条件越来越好,而继上月水星东大距之后,5月下旬它还将运行到西大距的位置,月初宝瓶座η流星雨也将上演,天文爱好者又要忙活起来了。     

基于神经网络方法的地下管道系统地震可靠性分析

基于反向传播的多层前馈网络（BP网络）理论，建立了管道单体地震反应预测模型和管道系统连通性预测模型。模拟数值计算提供的样本，两个模型通过离线学习，得到训练后的神经网络，以此执行实时模拟，两模型充分利用了BP网络较好的泛化能力，达到了迅速评估管网系统震后运行状态的目的，神经网络方法克服了传统方法需要大量计算时间的缺点，为地下管道的震后评估提供了一条新的途径。     

PAM-KC1-石灰乳泥浆治理钻孔坍塌

为确保松散粉状矿层取心和有效的捞取裂隙、溶洞中泥砂状充填物，我们加工了一种双活瓣钻头（见附图）     

燃料乙醇企业循环经济的实例研究

以北方某燃料乙醇生产系统为例,从物质、能量和水的流动等方面定量地分析其实践循环经济的情况,并结合清洁生产指标体系做了对比分析。着重分析了此生产系统的废物链的组成及其作用,并探讨了进一步发展循环经济的措施。结果表明:燃料乙醇生产系统的原料为可再生资源,主要产品燃料乙醇具有环境友好性;废物链的存在提高了物质利用率、能量利用率和能量保有率,减少了废物的排放,提高了经济效益;通过对废物链的补充还可进一步体现循环经济特性。     

混凝土重力坝整体动力特性研究

结合金安桥混凝土重力坝工程的抗震性能研究,对大坝按整体模型和分缝模型分别进行了动力试验。试验中考虑了横缝和动水压力的影响,得到了整个坝体空库、满库时的空间动力特性。并对大坝进行了三维有限元动力分析,与模型试验结果进行了比较,两者符合得较好。     

上层海洋-低层大气科学研究计划

海洋和大气是地球系统的重要组成部分，其在全球气候变化中具有重要作用。上层海洋与低层大气研究（SOLAS）作为IGBPII第一个新的核心计划，以海洋中深度在100 m以上的水层和 1 000 m以下的大气边界层为主要研究对象，通过多学科的交叉研究，以揭示海洋与大气相互作用的物理和生物地球化学过程耦合及其在气候变化中的作用。SOLAS科学计划得到了世界各国的积极响应，已有16个国家向国际SOLAS科学委员会提交了SOLAS进展状况的国家报告。我国也制定了自己的科学研究计划重点研究中国近海的大气物质入海、海洋温室气体排放、海-气界面上的物质和能量交换过程及其对气候和环境的影响和反馈。     

结构-地基体系的非比例阻尼影响及随机地震响应分析

针对结构-地基体系随机地震响应分析中存在的非比例阻尼耦合问题，采用不同非比例阻尼判断准则研究了结构-地基体系在不同刚度比，不同阻尼比下结构与地基间的阻尼耦合及体系不同振型间的阻尼耦合问题，推导了用于结构-地基非比例阻尼系统随机分析的小参数随机摄动分析公式，并用于地下大型有衬砌洞室的随机地震响应分析中。