辽河口海冰压缩强度基本特性分析

海冰的压缩强度是海冰最主要的力学特性.针对辽河口附近海域海冰的压缩强度指标,2014~2015年冬季于辽河口附近采样并进行室内测试.内容包括单轴压缩强度实验、侧限压缩强度实验、变尺寸压缩强度测试.实验表明辽河口海冰压缩强度受应变速率、卤水体积影响显著.侧限压缩实验要比单轴压缩实验所得结果略大.不同高宽比的试样在相同应变速率的前提下压缩强度变化不明显,尺寸影响不显著.     

深水管道S型铺设托管架基本设计分析

将上弯段管道依照托辊分布划分为若干对称微段,通过微分求解,结合设计规范,得到了托管架几何参数:托管架弧长、曲率半径、托辊长度及间距设计的控制方程;分析发现,托管架最大曲率由两部分组成:托管架整体曲率和托辊处局部曲率,分别由托管架几何参数和托辊参数控制;通过对比商业软件计算结果及现有托管架结构设计参数,证明了结论的正确性及有效性。控制方程表达简单,易为工程设计人员掌握。     

渤海海冰特征厚度分析

通过海冰生消机理和数值试验,讨论了渤海海冰特征厚度的存在条件;对不同厚度的海冰表面温度、冰面热量收支、冰面下热传导和太阳辐射透射量进行了对比分析,分析了渤海海冰向特征冰厚的动态演化过程;在不同气温、风速、相对湿度和海洋热通量等气象和水文条件下,对渤海特征冰厚进行了计算;讨论了海冰生消的动态平衡过程,分析了1997/1998年冬季辽东湾JZ20-2海域实测冰厚与特征冰厚的相互关系。对渤海特征冰厚分析将有助于渤海海冰数值模拟工作的开展和对不同重现期设计冰厚的推算。     

辽东湾冰期海洋热通量的确定与分析

首先讨论了海洋热通量的计算方法,并利用辽东湾ＪＺ２０－２海域定点观测的气象、水文和海冰数据,对１９９７～１９９８年度的海洋热通量进行了数值计算。结果表明,其值在初冰期最大,可达２００Ｗｍ＾－２以上,然后随着冰期的处长而逐渐减小,在融冰期接近于０。最后,讨论了气象和水文备件、海冰厚度和类型等因素对海洋热通量的影响。本文首次对辽东湾冰期的海洋热一进行了确定,并得到了其在整个冰期内的变化规律。     

The CMEKF Method for Sub-Sea Pipeline Monitoring and Leak Detection

1 .IntroductionIdentificationofaleakingflowlinerepresentsaspecialchallengetoboththeoilandgasindustryandregulators .While ,historically ,thenumberofcasesofshallowwaterreleasefromflowlinesisex tremelysmall,deepwaterflowlinesoperateunderconditionsrarelyencounteredinpreviousdevelopmentschemes .Theremotenessofthedeepwaterpipeline ,coupledwithanumberofcomplexinteractionsbe tweenthereleasedfluidsandthedeepwaterenvironment,effectivelyeliminatesmostexternaldetectionmethods (Scott,1 999) .Thecauseoflea…     

冰与直立结构快速挤压破坏分析

冰与直立结构作用通常产生冰挤压破坏, 如何解释和描述冰在挤压破坏形成的交变荷载一直是学术界比较有争议的问题.通过现场原型动冰力测量实验与冰单轴压缩实验获得了大量的海冰破碎动冰力时程曲线以及结构振动响应时程曲线, 研究了冰与结构作用快速挤压脆性破坏形成动冰力机理.认为在快冰速挤压作用时, 结构近场冰首先形成劈裂破坏, 继而产生层间断裂.运用脆性材料的断裂特性解释了冰劈裂破坏的机理, 进一步描述了冰快速挤压时随机冰荷载的周期分布.     

冰与锥体作用破碎周期及破碎长度分析

在渤海加锥石油平台的现场测量中, 发现了明显的冰激锥体结构振动现象.基于现场实验测量数据, 对冰破碎周期进行了统计分析, 结果表明: 破碎周期的分布为对数正态或者正态分布.假定冰的一次破碎过程对应一次冰力变化, 则冰力周期与破碎周期具有相同的分布.结合同步测量的冰速、冰厚资料, 分析了冰厚、冰速与冰板破碎长度之间的关系.研究表明, 冰的破碎长度约是冰厚的7倍, 冰速对破碎长度没有明显影响.     

基于机械学习理论的海冰风险短期预报研究

海冰管理是抵御寒区海洋资源开发海冰威胁的有效手段,海冰风险的准确、快速预测是海冰管理系统的关键组成部分。文中面向海冰管理中的冰情短时预测需求,明确了基于现场监测的海冰风险预测模式,开展了应用机械学习理论的海冰风险短时预测方法研究,并以渤海辽东湾海冰管理为例,讨论了神经网络与小波分解等非线性预测方法在冰情短时预测中的适用性。结果表明,时间序列小波神经网络在短时(6 h)冰厚预测中的预测精度与Elman神经网络相仿,而在24~48 h预测中的精度偏差较大;Elman神经网络在6 h、24 h与48 h的冰厚预测中均能保持较好的预测精度,在冰流速与来冰方向预测中,模型预测精度达到80%左右。     

基于半仿真实验系统的调谐质量阻尼器等效阻尼力测量

为了研究调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)在海洋平台冰激振动中的减振效果,提出一种基于半仿真实验系统的TMD等效阻尼力测量方法,利用该系统可以直接测试结构安装TMD装置时产生的作用力.介绍该实验系统的测试原理及等效阻尼力的测量方法,并在正弦位移输入下,对TMD装置进行了测试,比较等效阻尼力的实测值与计算值,结果证明利用该系统可以测量得到TMD的等效阻尼力.     

Mechanical and numerical models for sea ice dynamics on small-meso scale

On small-meso scale, the sea ice dynamic characteristics are quite different from that on large scale. To model the sea ice dynamics on small-meso scale, a new elastic-viscous-plastic （EVP） constitutive model and a hybrid Lagrangian- Eulerian （HLE） numerical method are developed based on continuum theory. While a modified discrete element model （DEM） is introduced to model the ice cover at discrete state. With the EVP constitutive model, the numerical simulation for ice ridging in an idealized rectangular basin is carried out and the results are comparable with the analytical solution of jam theory. Adopting the HLE numerical model, the sea ice dynamic process is simulated in a vortex wind field. The furthering application of DEM is discussed in details for modeling the discrete distribution of sea ice. With this study, the mechanical and numerical models for sea ice dynamics can be improved with high precision and computational efficiency.