锥体结构冰荷载速度效应的定性分析

依据原型结构现场测量和有限元法, 对锥体结构动冰力的速度效应进行了定性分析.试验结果显示, 动冰力随冰速增加的趋势与冰排弯曲破坏由楔梁型向板型的转型过渡相联系.当冰排开始向非弯破坏转变后, 冰速效应不再显著.论证了动冰力分析应按照冰变形和破坏模式的转变趋势进行定性地分类.通过等截面梁模型有限元分析, 证明冰速对冰梁断裂长度有影响, 随梁端位移速度的增加, 断裂长度趋向于减小.     

中天山南缘伊尔根布鲁克石英闪长岩锆石U-Pb年龄和地球化学特征

中天山位于天山造山带核心部位,对研究中亚造山带西南段构造演化、块体起源和陆壳生长等具重要意义。本次研究围绕中天山伊尔根布鲁克石英闪长岩展开,锆石LA-ICP-MS U-Pb定年获得岩浆结晶年龄为(313.3±5.7)Ma,成岩时代为晚石炭世。花岗岩SiO_2含量58.13%~66.74%,具低CaO含量3.68%~5.79%和高Al_2O_3含量13.02%~13.68%特征。轻重稀土元素分馏明显,富集轻稀土元素,Eu弱正异常或无异常,δEu=0.95~1.3。岩石地球化学研究表明,花岗岩富集大离子亲石元素Ba,Sr,K和亏损高场强元素Nb,Ta,Ti,P,具火山弧花岗岩特征。结合岩石锆石LA-ICP-MS定年结果和区域地质背景,认为伊尔根布鲁克石英闪长岩可能是中天山南缘大洋俯冲消减作用的产物,该区大洋俯冲消减至少延续到晚石炭世。     

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.     

软刚臂上铰节点疲劳失效分析和现场监测方案设计

海洋环境荷载非平稳性、时变性等特点为海洋工程结构设计带来挑战。海洋工程结构设计的不准确性可导致其真实服役时间低于自身设计寿命。针对塔架软刚臂系泊系统上铰节点服役过程中出现的疲劳磨损问题,发展出一种基于原型监测技术的铰节点疲劳寿命实时预估方法。通过开展有限元模拟,建立系泊腿在指定摆动角度下摩擦系数和热点区域应力分布的对应关系,提出了软刚臂上铰节点的原型监测方案。结合不同摩擦系数对铰节点接触面损伤行为的影响,提出了软刚臂主铰结构疲劳寿命计算评估方法,能够实现铰节点疲劳的完整性分析。     

抗冰导管架平台冰激疲劳寿命估计

基于安全寿命设计理论,论述了抗冰平台冰激疲劳寿命估计的方法,给出了谱分析和时间域分析方法的内容和流程,其中疲劳冰荷载和冰疲劳环境模型是冰激疲劳估计的两个关键问题。基于渤海冰情和冰荷载连续多年现场观测数据,初步建立了渤海JZ20-2海域海冰疲劳环境模型和锥体结构冰力谱,并利用谱分析方法,对新建的JZ20-2NW平台进行了详细冰激疲劳估计。此方法对抗冰平台的安全评估与动力分析具有一定的借鉴意义。     

东准噶尔卡拉麦里松喀尔苏岩体花岗岩年代学、地球化学特征及其构造意义

东准噶尔地区岩浆活动丰富,侵入岩发育广泛.松喀尔苏岩体位于准噶尔东缘,卡拉麦里构造带南侧,岩体规模较小,主要由二长花岗岩和正长花岗岩组成.锆石U-Pb定年结果表明其形成年龄为(410.2 ±2.2) Ma(MSWD=0.30),是卡拉麦里构造带南缘首次报道的早泥盆世花岗质岩石年龄.从岩石地球化学成分上看,岩体主要为碱性...     

海冰动力学的混合拉格朗日-欧拉数值方法

综合考虑欧拉坐标下有限差分法(FDM)在海冰动力学计算中的效率,以及拉格朗日坐标下光滑质点流体动力学方法(SPH)对海冰流变行为的精确模拟,本文发展了一种海冰动力学的混合拉格朗日-欧拉(HLE)数值方法。该方法首先在拉格朗日坐标下将海冰离散为若干个具有厚度、密集度的海冰质点,并由这些海冰质点通过Gauss函数对欧拉网格上的海冰参量进行积分插值;然后,在欧拉坐标下对海冰动量方程进行差分计算以确定各网格节点的海冰速度,并由此采用Gauss函数积分插值出拉格朗日坐标下各海冰质点的速度分布;最后,通过对海冰质点运动和分布的计算,确定出各海冰质点的位置、厚度和密集度等参量。采用该HLE方法对规则区域内的海冰堆积过程和涡动风场作用下的海冰动力演化趋势进行了数值试验;最后,采用该HLE方法对渤海海冰的动力过程进行了72h数值模拟,其计算结果与卫星遥感图像和现场观测资料吻合较好。以上计算结果均表明该HLE方法在海冰动力学数值模拟中具有较高的计算效率和模拟精度,可用于海冰动力过程的数值模拟。     

基于现场监测的抗冰平台疲劳寿命估计

基于安全寿命设计方法,根据现场监测得到的资料数据,论述了现役导管架平台冰激疲劳寿命的估算法.应用ANSYS软件建立JZ20-2MSW平台的有限元模型,计算该平台的年平均冰激疲劳损伤,从而得到剩余疲劳寿命,为平台的维修、报废等决策提供了依据.     

光纤光栅应变计监控海洋平台上部活动荷载

渤海某平台为了防止打井作业期间上部荷载过大,需要在一年周期内对上部荷载变化进行全程监控.光纤光栅应变计的高灵敏度与长期稳定性,适合结构物应变长期监测.利用在平台组块支撑部位粘贴光纤光栅应变计,有效地监测平台上部荷载变化信息,保障平台打井作业正常运行.并对光纤应变计进行长期监测中存在的问题进行讨论.     

渤海抗冰导管架平台失效模式分析

基于多个现役结构的监测数据,对渤海抗冰导管架平台的动力失效进行了分析。结果显示,渤海抗冰导管架平台属于典型的柔性抗冰结构,存在比较显著的冰激振动现象,冰振不仅能引起显著的导管架管结点疲劳应力,还会激起较大的甲板加速度响应,引起作业人员与上部设施的疲劳问题。