海洋纤维增强热塑性立管极限承载拉力预测方法

海洋新型纤维增强热塑性立管因其可盘卷、耐腐蚀、耐疲劳和轻质化等优点,在深水油气开发中应用前景十分广阔。热塑性立管具有复合材料的各向异性、受力耦合效应及复杂的本构关系,且承受浮体运动和复杂海洋环境载荷,其失效模式尚未明确。针对轴对称载荷作用下纤维增强热塑性立管极限承载力问题,进行热塑性管稳态热传导和热应力的理论推导,求解了稳态温度和应力分布,首次给出了在任意温度载荷作用下管体径向位移的解析解,并直接求解其径向、轴向、环向和剪切应力。采用各向同性层Von Mises和各向异性层最大应力（Max Stress）准则或Tsai-Hill准则判定热塑性管的失效,基于应力分布、失效准则和二分法计算了热塑性管的极限载荷。温度载荷、纤维铺设角度和径厚比对管道的应力分布影响显著。不同温度载荷会改变失效指数沿径向的变化趋势,增大轴向拉力将增大热塑性管的失效指数,选用不同的失效准则在管体失效判定上存在一定的差异。热塑性管温度越低、纤维铺设角越小及径厚比越大,管道对轴向拉伸载荷的承载能力越强。     

多连通域浮式平台波浪载荷水池模型试验研究

大型多连通域浮式平台的典型代表是大型海上旅游浮式综合体,依据概念设计,开展大型多连通域浮式平台的波浪载荷水池模型试验研究,试验对不同海况下4种典型多连通域浮式平台方案进行波浪载荷测量,包括剖面的垂向弯矩、水平弯矩和扭矩等,通过观察试验现象和分析测量数据,获得了不同方案大型多连通域浮式平台的波浪载荷特性。试验结果表明：由于平台质量大、振动阻尼大,所以高频载荷成分小;平台在自由状态下载荷值基本都小于平台只释放垂荡状态载荷值;在方案四高波高状态下,平台波浪载荷的高频成分包含了波浪的非线性、约束柱与平台之间的耦合、平台自身的高频振动等。研究成果可为大型海上旅游浮式综合体的结构设计提供设计载荷输入,支撑平台的强度校核评估。     

西北太平洋九州-帕劳海脊北部KPR12岩芯40万年来有机碳来源、埋藏特征及其环境响应

西北太平洋海陆相互作用强烈,受黑潮和亚洲大陆风尘输入影响显著,是研究海洋沉积物中有机碳埋藏与陆源输入、海洋初级生产力和海洋环境演化关系的理想靶区。本研究基于采自九州-帕劳海脊北部的重力活塞647 cm长的KPR12岩芯,分析了总有机碳（TOC）、总氮（TN）、有机碳稳定碳同位素组成（δ¹³C_TOC）、蛋白石（Opal）以及粒度等指标,初步探讨了近40万年来轨道尺度沉积有机碳的来源、埋藏特征及其影响机制。岩芯的TOC含量平均值为0.214%,呈冰期较高、间冰期较低的旋回特征。岩芯沉积物粒度的不同端元反映了研究区风尘输入大致呈冰期较高的趋势。岩芯的δ¹³C_TOC（-25.24‰~-21.04‰,平均值为-22.59‰）显示有机质以海源为主（约62%）,海源有机碳含量趋势与TOC的变化一致。研究区不同时期陆源物质的输入受风尘输送和黑潮的综合控制,黑潮增强可能对该区间冰期陆源有机碳贡献的升高有一定影响。岩芯中TOC与Opal含量的相关性分析表明,海洋初级生产力可能不是控制该岩芯有机碳含量变化的主要原因。冰期-间冰期旋回中的深层水通风条件、黑潮和北太平洋中层水的发育以及陆源细颗粒物质输入可能共同影响着本区沉积有机碳的降解与埋藏保存。

     

面向过程的海洋时空数据分布式存储与并行检索

海洋现象特征数据是一类带有过程性质的时空数据,具有多样性、多态性、海量性和时变性等特点,广泛服务于海洋灾害预报、船舶航行规划、台风路径追踪、海洋与大气环流等领域。本文根据海洋现象特征,建立海洋现象过程的对象表达和数据组织模型,设计三维空间海洋时空数据分片策略和R树空间数据索引方法,以提高海洋现象过程时空数据的查询效率。实验通过构建海洋现象过程时空数据分布式存储与并行检索系统测试算法的执行效率。实验结果表明,面向过程的海洋时空数据分布式并行检索算法能够实现数据的高效检索,验证了海洋现象过程对象数据组织模型的合理性,为研究海洋现象过程多要素的关联机制提供了有效的方法和理论基础。     

海洋微生物多样性研究进展

海洋微生物多样性是生物多样性的重要组成部分。由于基础研究薄弱,目前对海洋微生物多样性的了解远远落后于陆地微生物,尤其是其研究方法亟待完善和提高。近年来,随着分子生物学技术的迅速发展和计算机的广泛应用,海洋微生物多样性的研究取得了一系列的研究成果。概述了海洋微生物多样性的概念和研究方法及其资源开发利用的研究进展。     

TOC-IRMS联用在线高温氧化测定溶解有机碳稳定同位素组成的方法研究

本研究利用总有机碳分析仪联用稳定同位素质谱仪(TOC-IRMS)技术,探讨了高温氧化法测试水体中溶解有机碳(Dissolved Organic Carbon, DOC)含量及稳定碳同位素组成。根据溶解有机碳的组成特征,从氧化难易程度、分子结构等方面选取5种可溶于水的化合物：咖啡因、葡萄糖、邻苯二甲酸、乙酸钾和腐殖酸钠,配置成DOC溶液。通过改变溶液碳含量、氧化温度、通氧量大小,载气流速等参数,研究不同实验条件对DOC碳转化率及δ¹³C值的影响。TOC-IRMS在氧化温度850℃,通氧时长20 s(流速10 cm³/min),载气流速80 cm³/min的条件下,测得5种化合物不同浓度DOC溶液的平均碳转化率为95.69%～103.57%;δ¹³C值与标定参考值基本一致,差值范围为-0.82‰～0.55‰。在上述实验条件下,测得不同类型水样的DOC含量相对标准偏差小于3.7%,δ¹³C值的标准偏差小于0.2‰,结果表明TOC-IRMS联用在线高温氧化法测定不同类型水样的DOC含量...     

基于海洋机器人的科学观测与实验系统研究现状与展望

海洋机器人具有观测范围大、作业灵活、机动性好、可控性强等突出优点,在海洋科学观测与海洋科学实验中发挥了重要作用,促进了物理海洋和海洋生物地球化学的发展。为阐明海洋机器人在海洋科学观测和实验中的应用情况,以水下滑翔机、自主水下机器人（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）和无人帆船3种典型的观测型海洋机器人为例介绍了海洋机器人在海洋科学观测中的应用现状;以原位采样与固定、原位培养与分析海洋机器人为例介绍了海洋机器人在海洋科学实验中的应用现状;最后结合未来海洋科学研究需求,从需求牵引的角度对基于机器人的科学观测与实验系统的发展趋势进行了展望。     

“南海深海过程演变”重大研究计划2011年度学术研讨会暨研究计划启动会议在上海成功召开

国家自然科学基金重大研究计划南海深海过程演变2011年度学术研讨会暨研究计划启动会议,于2011年1月26—27日在同济大学(上海)成功召开(封底)。来自中国科学院南海海洋研究所、厦门大学、中国海洋大学、同济大学、国家自然科学基金委等53个国内单位,以及美国伍兹霍尔海洋研究所、日本东京工     

举足轻重的海洋工程业

海洋工程建筑业既是一个独立的海洋产业,又与其他海洋产业的发展有着密不可分的联系。可以说,海洋工程建筑业是海洋经济发展的基础产业,具有举足轻重的作用。十二五期间,大连市要完成长山     

主编手记

人类在海洋上争夺权益古已有之,从领地到物资,海洋承载着战舰炮艇,承载着征服的欲望,承载着扩张的野心,最终书写了一部历史。这些海上的争斗,虽不能算作人类的光彩,但从一定的角度来看,却也折射出了人类文明的演进历程。而海洋在这部历史中所扮演的角色,除了是货物转运的重要途径之外,也是文明传播的主要通道。随着人类社会的发展越来越受限于陆地的资源与环境困境,海洋逐渐成为了人们寄托希望的最后领地。