Hydroelastic analysis of floating structures with liquid tanks and comparison with experimental tests

In this study, we develop a numerical method for a 3D linear hydroelastic analysis of floating structures with liquid tanks subjected to surface regular water waves and compare the numerical results with experimental tests. Considering direct couplings among structural motion, sloshing, and water waves, a mathematical formulation and a numerical method extended from a recent work [1] are developed. The finite element method is employed for the floating structure and internal fluid in tanks, and the boundary element method is used for the external fluid. The resulting formulation completely incorporates all the interaction terms including hydrostatic stiffness and the irregular frequency effect is removed by introducing the extended boundary integral equations. Through various numerical tests, we verify the proposed numerical method. We also performed 3D hydroelastic experimental tests of a floating production unit (FPU) model in an ocean basin. The measured dynamic motions are compared with the numerical results obtained using the proposed method.     

一种数字频率特性测试仪的设计

设计了一种基于正交调制原理的数字频率特性测试仪,系统用稳态响应法测量电路的频率特性.单片机作为主控芯片,完成系统的总体控制及数字信号处理;使用集成的直接数字频率合成芯片输出全频率范围内的正弦波.系统对待测电路的输入信号及其输出响应采样,经数字信号处理后,获得电路的幅频特性和相频特性.设计的测试仪测某RLC网络,中心频率的相对误差小于0.2%,有载品质因数相对误差小于1.25%,最大电压增益大于-1 dB.频率特性测试仪输入输出阻抗均为50 Ω,幅频误差绝对值小于0.5 dB,相频误差绝对值小于3°,测试仪能满足微机械谐振传感器特征参数测试需求.     

东亚地区云和地表反照率对硫酸盐直接辐射强迫的影响

文中利用区域气候模式深入探讨了东亚地区云及地表反照率对硫酸盐直接辐射强迫的影响 ,同时定量估算了东亚地区云区气溶胶的直接辐射强迫 ,讨论了硫酸盐对地表和大气短波辐射平衡产生的不同影响。研究表明 :云对气溶胶的直接辐射强迫具有很强的减弱作用 ,这种减弱作用不仅取决于云覆盖份数 ,而且取决于云的光学厚度。就区域平均而言 ,文中模拟的东亚地区气溶胶直接辐射强迫为 - 0 .0 97W /m2 ,占总直接辐射强迫的 10 .4%左右。表明云对硫酸盐直接辐射具有很强的减弱作用 ,在估算其总的直接辐射强迫时 ,云区的贡献不可忽视。较高的地表反照率会减弱硫酸盐的直接辐射强迫 ,而较低地表反照率则会增加硫酸盐的辐射强迫。硫酸盐气溶胶对大气辐射平衡影响非常小 ,但对地表辐射平衡产生重要影响 ,影响程度与大气几乎一致。     

青藏高原晴天太阳直接辐射的计算和分析

本文根据1979年5～8月青藏高原气象科学实验资料,研究了利用卡斯特洛夫公式计算青藏高原晴天太阳直接辐射的有关问题。首先从原始资料中挑选出晴天太阳直接辐射并计算其日平均辐照度,然后以此为标准,利用迭代法反求可能太阳直接辐射日平均辐照度理论公式中的系数C,建立该系数与平均水汽压的经验公式,再利用经验式反演晴天太阳直接辐射。本文还比较了由乌克兰英采夫法确定的可能太阳直接辐射与实际晴天太阳直接辐射的差异,证实前者要比后者偏大,其偏离程度随站点拔海高度增加而缩小。文中最后讨论了青藏高原晴天太阳直接辐射日平均辐照度的地理分布,并分析了其随拔海高度的变化。     

硫酸盐气溶胶直接辐射效应对东亚副热带季风进程的影响

本文利用全球气候—大气化学模式CAM5 并结合NCEP/NCAR（National Centers for EnvironmentalPrediction/National Center for Atmospheric Research）1950～2009 年再分析资料,讨论硫酸盐气溶胶直接辐射效应对东亚副热带季风爆发、发展和结束进程的影响。模拟结果表明:硫酸盐气溶胶通过直接辐射效应引起东亚大陆大部分地区近地面降温,进而降低了中纬度东亚大陆与西太平洋之间的纬向热力对比,延迟春初、提早夏末海陆纬向热力差异逆转时间,由此引发东亚副热带季风爆发时间延后了4 候左右,结束时间提前了3 候左右;减小的海陆热力差异导致东亚大陆偏南风减弱、东亚季风减弱以及季风降水的区域调整。我们通过NCEP/NCAR 再分析资料分析亦发现,1980 年以后中纬度东亚大陆与西太平洋之间的纬向热力差异逆转时间比1980 年以前在春初延迟、夏末提前,导致了副热带季风爆发时间比1980 年之前延后,结束时间提前,东亚大陆偏南风减弱,副热带夏季风系统性减弱,硫酸盐直接辐射效应可能是造成这一结果的原因之一。以往的观测和模拟都表明,由于人为活动的增加,导致1980 年后东亚大陆硫酸盐气溶胶负荷较之前大幅增加,而东亚夏季风减弱,本文的研究进一步确认了两者间关系。     

吐鲁番地区可利用太阳能资源分析

利用吐鲁番太阳能试验站实测数据,结合气象站同期观测资料,从斜面总辐射、法向直接辐射和散射辐射等3个方面分析了吐鲁番地区的可利用太阳能资源、变化特征及其可能原因。结果表明:最佳倾斜面总辐射年曝辐量比纬度倾斜面高1.4%,比水平面高23.16%,两组相对差值存在着截然相反的季节变化;法向直接辐射年曝辐量比水平面总辐射低17%,两者的相对差值冬、春季大而夏、秋季小,散射辐射年曝辐量占水平面总辐射的49%,散射比和太阳高度角的年变化是影响上述两种太阳能资源变化的主要因素;此外,气象站周围建筑物的遮挡可能使其水平面总辐射年曝辐量减少8%,而从气候平均态考虑,本文所用实测年的水平面总辐射也比近30年平均值低8%。     

硫酸盐气溶胶直接辐射效应在线与离线模拟方法的比较

利用区域气候模式RegCM 2与大气化学模式连接的模拟系统 ,比较了硫酸盐气溶胶辐射强迫的在线、离线模拟方法的硫酸盐柱含量、大气顶直接辐射强迫及地表温度响应。发现 :在线与离线模拟方法得到的硫酸盐柱含量、有无反馈大气顶直接辐射强迫和地表温度响应在许多地区有很大差异 ,这种差异在较小区域平均的尺度上更显著 ,在全区域平均尺度上也较为明显 ,是不能被忽略的 ;结果显示从硫酸盐含量到辐射强迫和地表温度响应逐渐加大的差异 ,说明硫酸盐气溶胶的辐射强迫与模拟方法有关 ,显示出较大的不确定性。     

土工织物与土的直剪摩擦试验研究

土工织物作为一种新型的建筑材料，因经济和技术及过滤、排水、隔离、加筋、防护作用的优势，国外自20世纪50年代后期，我国自70年代后期广泛应用于岩土工程的各个方面。土与织物界面相互作用的机理十分复杂，室内测试目前还处于探索和完善阶段。主要介绍土工织物与土的直剪摩擦试验方面的研究。     

基于双损失指标的地震灾度模型

将地震灾害等级划分为巨灾、大灾、中灾、小灾、微灾等5个等级,给出每个灾害等级的灾度下限D_i。选取地震灾害的死亡人数和直接经济损失相对值作为计算灾度的2个指标,采用“直接经济损失/年人均GDP”处理方法对直接经济损失进行无量纲化,为不同年代、不同地区的地震灾害灾度大小对比奠定基础。采用椭圆方程作为相邻灾害等级之间的分界线,给出相应参数以确定分界线方程表达式,在此基础上给出合理的地震灾度模型计算公式。利用假设值和中国部分实际地震灾例验证了本文给出的地震灾度模型的科学性、适用性和可比性,给出的地震灾害灾度计算模型可以推广到其他灾害。最后,比较唐山地震和汶川地震的计算灾度值,认为唐山地震的灾度大于汶川地震,并对这一结果的合理性进行了讨论。