Nonlinear Static Finite Element Stress Analysis of Pipe-in-Pipe Risers

Owing to the complexity of the pipe-in-pipe (PIP) riser system in structure, load and restraint, many problems arise in the structural analysis of the system. This paper presents a new method for nonlinear static finite element stress analysis of the PIP riser system. The finite element (FE) model of the PIP riser system is built via software AutoPIPE 6.1. According to the specialties of a variety of components in the PIP riser system, different elements are used so as to model the system accurately. Allowing for the complication in modeling the effects of seabed restraint, a technique based on the bilinear spring concept is developed to calculate the soil properties. Then, based on a pipeline project, the entire procedure of stress analysis is discussed in detail, including creation of an FE model, processing of input data and analysis of results. A wide range of loading schemes is investigated to ascertain that the stresses remain within the acceptable range of the pipe material strength. Finally, the effects of the location of flanges, the thermal expansion of submarine pipelines and the seabed restraint on stress distribution in the riser and expansion loop are studied, which are valuable for pipeline designers.     

南海北部海区上层水体平均声速场的变化

对所收集到的南海北部海区的温度、盐度和深度历史资料进行了声速的计算、统计与分析,结果表明该海区上层水体的平均声速场有较明显的年际变化:表层声速的平面分布显示出沿岸水与外海水强弱交替变化的特征,声速等值线的走向几乎与岸线平行,等声速线的值自近岸向外海增加,大陆架外缘海区声速的水平梯度较大;下层声速的分布以环流和水体共同作用的形式出现,50m层声速平面分布的趋势除冬季与表层稍为相似外,其余季节与表层有明显的差别,春、夏季节50m层声速自西向东增加,而秋季与其表层分布相反,自近岸向外海减小;声速的垂直分布受海水升温与降温的影响显著,春、夏季表层海水升温,海表声速最大,声速自海表随深度的增加而减小;秋、冬季表层附近水层降温,声速稍偏低,普遍出现正梯度现象,最大声速移至表层以下的水层,这个深度随季节的改变而改变,随海区的不同而不同.该海区的平均声速有年波动现象,表层波幅最大,随深度的增加波幅变小,至100m水层其波动的位相几乎与表层相反.     

能量分析在台风短期预报业务中的应用

本文以９４１４、９４１５号两个连续北上台风为例，证明能量场的分布与台风移向有着明显的对应关系。     

A Study on the Spectral Form of Nearshore Water Waves

- The spectral form of wind waves is investigated based on the ocean wave data observed at three nearshore stations of Taiwan. In this study, the generalized forms of Pierson-Moskowitz spectrum and JONSWAP spectrum are used to describe the local wave spectrum by selecting suitable spectral form parameters. It is shown that, at a specific site, the similarity of wave spectral form exists. Thus it is possible to use a representative spectral form for a given nearshore region to describe the wave spectrum at this nearshore. On the other hand, the effects of relative water depth on spectral form are examined. The feasibility of two spectral models in finite water depth is evaluated by using the same field wave data.     

旧路改建高速公路中地基强夯效应测试与工艺参数分析

旧路改建高速公路遇到的最主要的问题是地基的不均匀沉降。数值分析表明,对新的天然地基进行处理是解决这一问题的关键。强夯是加固地基的一种有效措施,为了对强夯工艺参数进行优化研究,对夯锤冲击地面过程中产生的动孔隙水压力、动土应力以及夯后超静孔隙水压力的消散过程进行了跟踪测试与分析。结果表明,对以风化料为主的地基,最大夯击数不宜超过4击,而且铺底夯完成2d后就可进行满夯。     

LAS格式解析及其扩展域的应用

激光雷达是近年来兴起的一种快速获取地物目标三维信息的主动遥感技术。其采集的离散激光点具有数据量大,信息丰富等特点。目前常用的LIDAR数据存储格式,在存储LIDAR数据时存在种种不足,且数据交换和共享困难。LAS格式是ASPRS制定的标准LIDAR数据交换格式,能较好地解决多属性离散激光点数据的存储问题,具有结构严谨,便于扩展等优点。本文在对LAS格式进行解析的基础上,针对LAS变长记录的扩展域,介绍了一些实际的应用。     

CA-AR模型在人口空间场属性变化模拟中的应用

本文结合CA(cellular automata)和AR(auto-regression)提出模拟人口空间场属性变化的CA-AR模型,以1991～2006年成都市各区、县市的人口统计数据和成都市行政区划图为基础,将行政单元转化为单元网格,分别建立成都市主城区各单元格的CA-AR模型。结果显示,模拟结果的绝对误差和相对误差都较小,模拟精度较高,模型的显著性水平都比较高,说明CA-AR模型用于模拟人口空间场的人口数量变化是可行的。     

点质模型求定月球重力场及其特征分析

利用Lunar-Prospector扩展任务的视线加速度数据,根据点质模型恢复了月球近区的重力场,将其与LP165月球重力场模型进行了比较和分析,并利用恢复的重力场联合月球地形数据对Mas-con进行分析,总结了月球重力场的主要特征及其研究方向发展趋势,将重力场恢复技术与我国的探月计划-"嫦娥"工程结合起来,为建立高精度的月球重力场和地形模型提供了一种有效而实用的方法。     

随机Dirichlet问题解的调和展开

针对重力学随机Dirichlet问题,通过适当地对边界检验函数的分解,并在随机边界样本空间中提取确定性部分的对偶基,本文将随机Dirichlet问题的一般解展开为一随机系数的调和级数形式。