结构海床耦合系统动力分析数值模型及考察

基于改进的哈丁模型建立了结构海床耦合系统的等效线性化动力分析模型。等效阻尼比是对土体进行等效线性化分析的重要组成,论文着重对土体阻尼对结构海床耦合系统的影响效应进行了考察。接触面分离力是运用滑动库仑摩擦模型进行接触面效应模拟的重要参数,在以前的工作基础上,文中提出了新的结构-海床接触面分离力模型并进行了考察,使其更符合实际情况     

新型深水系缆非线性动力特性研究进展

随着海洋油气资源开采逐渐向深海发展,新型绷紧式系泊系统正替代传统悬链式系泊系统广泛应用于深水平台的系泊中.作为一种采用合成纤维材料系缆的新型系泊系统,系缆复杂的力学特性是其工程应用需要首先认识并解决的关键技术问题.介绍了在复杂海洋环境条件下合成纤维系缆的非线性动力特性,包括动刚度、绷紧-松弛、蠕变、应力松弛以及疲劳破坏等特性,总结和评述了针对这些特性开展的国内外相关研究,也对今后需要继续深化的研究进行了展望,以期为国内在此方向开展的数值模拟和实验研究提供重要参考.     

深海系泊法向承力锚模型实验系统

法向承力锚是一种新型的拖曳嵌入式系泊基础.这种锚的工程应用仅有10 a时间.国内在此项技术上尚属空白.通过实验系统的设计,介绍了针对这种新型拖曳锚展开模型实验研究的实验平台.利用一些新型传感器和巧妙的机件设计,不仅实现了实验量测方法的创新,而且达到了经济实用的目的.实验结果也验证了整个系统设计的可靠性.     

新型深水系泊系统非线性循环动力分析

深水绷紧式系泊系统以合成纤维材料系缆作为主体系缆,由于系缆复杂的力学特性以及绷紧式系泊方式的特点,在设计、分析和工程应用中会带来新的有待深入认识的问题。以一系泊浮体的动力响应分析为例,考察了循环载荷作用下纤维系缆的动刚度特性,比较了悬链式系泊与绷紧式系泊动力响应的特点。分析表明,绷紧式系泊具有优良的系泊性能,但同时会发生复杂的张力响应。这些认识对于绷紧式系泊系统的研发和工程应用具有重要的参考价值。     

海底管道沙粒侵蚀的数值模拟及侵蚀公式评价

海底管道中颗粒侵蚀是油气输送过程面临的一个重要问题,也是流动保障的一个重要分支。弯头和T型堵头管是油气生产中最易于发生颗粒侵蚀的管道组件。首先使用剪切压力传输模型(SST)计算管道内流场,使用拉格朗日方法跟踪颗粒运动轨迹,结合颗粒随机反弹模型,建立跟踪复杂流场中大规模颗粒运动轨迹的一般方法;之后引入四种颗粒侵蚀公式,预测弯头、T型堵头管的砂粒侵蚀结果,并结合实验数据,比较分析各侵蚀公式的精度与适用性。分析结果表明,对于弯头,四种侵蚀公式的数值结果与实验结果均吻合良好,其中Tabakoff的侵蚀公式具有较高的精度和较好的适用范围;对于T型堵头管,数值方法对颗粒运动机理的模拟尚存缺陷,需做进一步改进。     

关于过滤器有效长度问题的讨论

从五十年代起,人们就开始重视研究在大厚度含水层条件下的过滤器有效长度问题,以便经济、有效地开发地下水资源。迄今为止,尽管一些研究者曾提出过不少计算过滤器有效长度的经验公式,却都是不甚准确,甚至,对过滤器有效长度这一基本概念,还有所争议。 本文就是在搜集、整理和分析了国内见到的分段     

系缆损伤对绷紧式系泊系统动力响应的影响

探究合成纤维系缆损伤对绷紧式系泊系统响应的影响,具有重要的工程意义。通过高强聚乙烯(HMPE)缆绳损伤动刚度实验,获得其动刚度随损伤的演变规律。在数值计算上,借鉴并合理简化了前人提出的动刚度经验公式,通过处理实验结果确定动刚度经验公式的参数并进行验证。在此基础上,以一座采用高强聚乙烯缆绳为主体系缆的FPSO为例,将所得动刚度经验公式导入系泊分析软件,结合水动力分析,计算得到在相同海洋环境中,系缆发生不同程度损伤时,各系缆张力和平台偏移响应的结果。通过处理、分析所得的计算结果,获得合成纤维缆绳损伤演变对绷紧式系泊系统响应的影响规律,并据此为系缆更换提供了建议。这些成果既有利于把握绷紧式系泊系统的非线性动力响应,也对安全、经济、合理地运用合成纤维系缆具有重要意义。     

冀西北尚义盆地中生代沉积特征及古地理*

尚义盆地形成于早侏罗世-早白垩世,盆地内沉积了一套以紫红色、灰绿色陆源碎屑岩为主的地层,仅在晚侏罗世-早白垩世地层局部夹薄层玄武安山质火山岩。通过系统分析尚义盆地的沉积岩、沉积相带展布特征及古水流、砾石成分等,分析了早侏罗世-早白垩世盆地的物源区、汇水中心及古气候的演化,恢复了早侏罗世-早白垩世盆地古地理格局。同时,在前人研究基础上,结合尚义盆地的沉积-充填样式,重点总结和综合分析了盆地内熔积岩、辉绿岩、边界断层等的发育特征,初步推断晚侏罗世-早白垩世尚义盆地为伸展断陷盆地。     

山东沂沭断裂带早白垩世晚期恐龙足迹特征差异性*

近些年来,在山东沂沭断裂带南部地区(莒南、临沭、郯城和东海）的下白垩统上部大盛群中发现了大量的恐龙足迹化石,而这些化石反映的足迹类型、形态大小、足迹踩踏深度等方面都存在有差异性。研究发现,在足迹类型方面,莒南地区以兽脚类和鸟脚类恐龙足迹为主,临沭、郯城和东海地区以蜥脚类恐龙足迹为主。足迹大小方面,莒南地区的兽脚类足迹可划分为类型Ⅰ和类型Ⅱ两种类型,而东海地区的恐龙足迹主要属于类型Ⅱ,但是莒南地区大多数足迹的趾间角要小于东海地区的,这可能是由于兽脚类恐龙属种的不同所造成的;莒南地区鸟脚类足迹绝大多数要小于临沭地区的鸟脚类足迹;郯城地区的蜥脚类足迹较小,而莒南、临沭和东海地区大多数蜥脚类足迹的大小较为相似,个别临沭和莒南地区的蜥脚类恐龙足迹较大。足迹踩踏深度方面,临沭、东海和郯城地区的足迹相比莒南地区的足迹要稍深,这与足迹形成在不同湿度、黏度、颗粒度的沉积物表面上有密切联系。基于上述研究认为,在早白垩世晚期,沂沭断裂带内生活着种类繁盛,数量庞大的恐龙动物群,联系到沂沭断裂带东部诸城地区早白垩世早期地层中也发现有大量的以兽脚类为主的恐龙足迹化石,推断在早白垩世,沂沭断裂带及胶莱盆地当时为一个理想的恐龙生存、繁衍的栖息地。同时,山东早白垩世大量恐龙足迹化石的发现也为整个华北甚至东北亚地区晚中生代恐龙属种的分布、演化以及古地理研究提供了丰富的材料和信息。     

拖曳锚安装缆绳在海床土中的反悬链形态研究

由于在抗拔承载力和深水安装中的优势,拖曳锚在深水系泊系统中具有良好的发展前景。在拖曳锚安装过程中,安装缆绳和锚之间存在复杂的相互作用,安装缆绳在海床土中的反悬链形态将直接影响锚的嵌入和运动,对反悬链形态的研究有助于提高锚的嵌入性能、准确预测锚的运动轨迹以及解决锚在安装中的精确定位问题。基于嵌入缆单元在海床土中的力学模型,推导出适用于黏性土和无黏性土的反悬链方程,利用该方程可求出安装缆绳在海床土中的反悬链形态;通过在缆绳上布置倾角传感器并运用圆弧递推方法,设计出可实时测量嵌入缆形态的试验技术,为验证试验技术的合理性,在空气中分别选取3种典型缆绳形态进行模拟,结果表明：模拟形态与真实形态吻合良好,并具有较高精度;利用实时测量技术开展模型试验,对反悬链方程进行了考察,验证了其模拟嵌入缆反悬链形态的精度,并获取了对拖曳锚安装过程中反悬链形态变化规律的直观认识。