Time-domain identification of dynamic properties of layered soil by using extended Kalman filter and recorded seismic data

A novel time-domain identification technique is developed for the seismic response analysis of soil-structure interaction. A two-degree-of-freedom (2DOF) model with eight lumped parameters is adopted to model the frequency-dependent behavior of soils. For layered soil, the equivalent eight parameters of the 2DOF model arc identified by the extended Kalman filter (EKF) method using recorded seismic data. The polynomial approximations for derivation of state estimators are applied in the EKF procedure. A realistic identification example is given for the layered-soil of a building site in Anchorage, Alaska in the United States. Results of the example demonstrate the feasibility and practicality of the proposed identification technique. The 2DOF soil model and the identification technique can be used for nonlinear response analysis of soil-structure interaction in the time-domain for layered of complex soil conditions. The identified parameters can be stored in a database for use in other similar soil conditions. If a universal database that covers information related to most soil conditions is developed in the future, engineers could conveniently perform time history analyses of soil-structural interaction.     

中国西部强震活动与武都应变变化关系分析

武都RZB-Ⅱ型钻孔式压容应变仪自1992年投入观测以来,至今已多次记录完整的地震波形。选取了1993年以来的中国西部地区所发生的几次7级以上强震,通过对震前武都应变资料的分析后发现这几次地震前武都应变资料均存在着显著的中、短临异常变化;并对出现前兆异常的机理进行了初步分析。     

基于北京一号影像的射阳河口无机氮磷营养盐监测研究

通过在射阳河口现场采集光谱和水样,将实测光谱重采样为北京一号的波段反射率并与可溶性无机氮（DIN）和可溶性无机磷（DIP）浓度作相关性分析,结果表明,北京一号的近红外和红波段与DIN和DIP浓度呈强烈的正相关,这反映了沉积物的再悬浮作用是该海域营养盐的重要来源,波段组合因子中与DIN、DIP浓度相关性高的主要是由近红外波段与绿波段以及红波段与绿波段的比值或差值构成的因子,其相关性高于单波段因子。最终选择因子F10（3,1）的三次多项式模型作为该海域DIN、DIP浓度定量反演模型。模型相对浓度较高的样本组（DIN≥200g/L,DIP≥20g/L）的预测精度分别为73.69%和73.45%,而该海域DIN、DIP浓度的均值远远超过了上述阈值,影像反演结果也与实际情况高度吻合,反映了模型在该海域的实际应用价值。     

Effect of time step size and turbulence model on the open water hydrodynamic performance prediction of contra-rotating propellers

A growing interest has been devoted to the contra-rotating propellers (CRPs) due to their high propulsive efficiency, torque balance, low fuel consumption, low cavitations, low noise performance and low hull vibration. Compared with the single-screw system, it is more difficult for the open water performance prediction because forward and aft propellers interact with each other and generate a more complicated flow field around the CRPs system. The current work focuses on the open water performance prediction of contra-rotating propellers by RANS and sliding mesh method considering the effect of computational time step size and turbulence model. The validation study has been performed on two sets of contra-rotating propellers developed by David W Taylor Naval Ship R & D center. Compared with the experimental data, it shows that RANS with sliding mesh method and SST k-ω turbulence model has a good precision in the open water performance prediction of contra-rotating propellers, and small time step size can improve the level of accuracy for CRPs with the same blade number of forward and aft propellers, while a relatively large time step size is a better choice for CRPs with different blade numbers.     

典型国际海洋划界案例相似性研究

简要研究了2012年国际法院最新判例——尼加拉瓜诉哥伦比亚领土和海洋划界案,总结了本案中国际法院关于海上争议岛屿主权判定把握的要点,国际法院受理该案件的理由和受理的内容。国际法院用三阶段方法确立尼加拉瓜和哥伦比亚海上边界。提出了维护我国海洋权益必须研究国际最新判例相似性的建议。     

CO2加富培养对鼠尾藻克制赤潮异弯藻效果的影响

采用实验生态学的方法,研究了大型海藻鼠尾藻(Sargassum thunbergii)对赤潮微藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的克生效应及其对 CO2加富的响应变化.结果表明,正常培养的鼠尾藻新鲜组织、干粉末和水溶性抽提液能够导致中肋骨条藻的细胞密度显著降低(P<0.05), CO2加富培养的鼠尾藻新鲜组织、干粉末和水溶性抽提液能够更加明显地抑制中肋骨条藻种群生长(P<0.01).实验结果证实鼠尾藻对中肋骨条藻具有克生效应,而 CO2加富培养引起了鼠尾藻对中肋骨条藻克生效应的变化,使其对中肋骨条藻生长的抑制作用显著加强.正常培养的鼠尾藻培养水过滤液能够显著抑制中肋骨条藻的生长(P<0.05),而 CO2加富培养的鼠尾藻培养水过滤液对中肋骨条藻的生长没有表现出明显的影响(P>0.05),因此推测 CO2加富培养可能改变了鼠尾藻对中肋骨条藻克生作用的方式,作用方式由分泌克生物质转变为细胞直接接触转递.     

MIKE21模型在海洋工程研究中的应用

介绍了MIKE21数学模型的数学基础和计算方法,将MIKE21应用于山东省龙口湾人工岛群工程开发对海洋环境的影响研究中,并就其中潮流场的模拟过程做出详细说明.通过与研究区多个站位的实测结果对比显示,计算域潮流场预测结果较为合理,表明MIKE21软件对于此类问题有较高的实用价值.将水动力数值模拟全过程设计成软件包,可使其通用性大大加强,是未来水动力数值模拟发展的方向.     

海洋立管试验支座设计及其对涡激振动影响研究

针对大长细比顶张力立管内外流共同作用时涡激振动的试验研究,考虑端部铰接和固接两种边界条件,设计了可施加张力和内流的铰接支座和固接支座,并对两种支座进行数值模拟及受力分析,最后用于深水立管的涡激振动试验。立管模型材料采用6.2 m长铜管,外径20 mm,壁厚1.5 mm,分别支撑在铰接支座和固接支座上,施加不同的顶部张力、外流流速和内流流速。通过在立管表面粘贴光纤光栅应变计获得动态应变数据,分别从动态响应幅值、频率等方面对不同边界条件立管的试验数据进行对比分析,得出在顶张力、内流速相同的情况下,外流速相等时两端铰接立管的振动幅值大于两端固接立管,随着外流速的增加,两端铰接立管比两端固接立管率先发生锁振现象。     

静水压力取样器冲击头冲击速度的理论与试验研究

介绍了一种用于海底沉积物取样的静水压力取样器,它能依次利用重力势能和静水压力能,将其转换为冲击动能,以冲击形式将取样管插入海底沉积物进行取样。结合既定取样器对其冲击头的冲击速度进行了理论推导,并提出相关经验公式。通过取样器冲击试验,验证了静水压力取样器冲击头冲击速度理论模型的正确性和合理性。在理论推导和实验验证的基础上,对影响取样器冲击头冲击速度三个主要因素进行了探讨,并提出了提高冲击头冲击速度的具体措施。     

基于遥感影像和中轴线法的小庙洪水道演变分析

随着"海上苏东"的建设,滩涂围垦与港口建设迅速展开,吕四港是辐射沙脊群港口群之一,具有较大发展潜力,了解其所在的小庙洪潮汐水道的变化情况对吕四港建设有重要意义。用遥感中轴线方法对小庙洪水道进行演变分析,通过7景不同时期的遥感影像获取小庙洪中轴线,获得该水道1979～2009年间的演变情况。研究结果表明:1)通过对中轴线与同年地形数据叠加分析,发现中轴线的走势与潮汐水道深槽走势相似,可以用来代表潮汐水道的走势情况,用遥感中轴线法对不同时期的潮汐水道进行分析,可较快、较准确地揭示潮汐水道的动态演变;2)中轴线与潮汐水道深泓线有一定的偏移,造成偏移的原因是潮汐水道两岸坡度不一,坡度相差越大,偏移范围就越大;3)小庙洪水道的起始端处于淤长状态,分支逐渐减少,南部水动力较强,出现新的分支,整个小庙洪水道比较稳定。