应用比例边界有限元法求解多种二维浮体水动力特性

比例边界有限元法(SBFEM)是一种半解析的数值方法,比完全数值方法具有更高的精度,该方法结合了有限元和边界元的优点,采用相对少的剖分单元就可以得到较高精度的模拟结果。通过改变有限子域内部比例中心的位置,使这种方法可以应用到多种形式浮体在波浪作用下的水动力特性的计算中。同时还给出了各种形式浮体的波浪力及反射、透射系数的数值结果,并与边界元方法(BEM)计算结果和特征函数展开方法得到解析解进行了比较,均吻合良好。研究表明比例边界有限元不仅可以计算矩形的浮体结构,而且对于多种结构形式的浮体都可以计算,这为多种结构形式浮体的水动力分析提供了一个可行的方法。     

软刚臂系泊系统水平恢复力特性数值预报

建立软刚臂系泊系统的理论模型以及6自由度静恢复力特性计算分析的数学模型,模拟实际几何关系与力学作用机制。提出基于误差判断的变步长迭代搜索的数值逼近求解方法,以QHD32-6 FPSO软刚臂系泊系统的纵向和横向水平恢复力特性为例进行数值预报,并与国外设计公司计算结果以及模型试验结果进行比较分析。对比显示,该模型的数值计算结果符合良好,而且迭代计算次数少、收敛快、误差小,可用于海上软刚臂系泊系统静恢复力特性的预报。     

不确定海况下海上型浮船坞作业性能预测方法研究

海上型浮船坞进行海上作业受到海况等不确定因素影响,作业性能难以在设计阶段进行预测,基本性能试验也无法模拟所有的海况。为此,文中从分析浮船坞作业流程入手,建立作业性能预测指标体系,提出作业性能定量预测模型,依据数据统计和评价模型,进行浮船坞海上作业性能预测。该方法是针对浮船坞作业性能评价的一次尝试,起到辅助设计和试验的作用。     

上海市中心城区外来人口社会空间分布研究

本文利用2000年外来流动人口“五普”数据,通过因子生态分析和社会区分析的方法,以GIS作为操作平台,利用人口统计数据,对外来人口在上海市中心城区的社会空间结构进行研究。研究结果表明,长期定居上海群体、来沪务工群体人口聚集区、高社会经济地位人口聚居区和社会特殊群体聚居区成为了上海市中心城区外来人口的社会空间结构的主要聚集类型。     

关于浮动基准面与起伏地表面的讨论

确定起伏地表的空间位置是叠前深度域起伏地表偏移成像和速度建模成功的关键.浮动基准面本身就是一个起伏高程面,此外它还定义了CMP道集在其上进行基准面校正的规则.本文分析了确定浮动基准面的常用方法并明确了其在一般情况下所具有的物理意义,指出了即便是基于平均静校正法得到的浮动基准面,在一定条件下也可以直接用于起伏地表叠前深度...     

基于改进两步移动搜索法的上海市黄浦区公园绿地空间可达性分析

为解决高密度城市公园绿地供需不平衡的问题,论文提出了一套改进的两步移动搜索模型,并以上海市黄浦区为例,对其现有公园绿地进行步行条件下的空间可达性分析.首先从网络爬取研究范围内居住小区POI信息,将其聚合在边长100 m的正六边形蜂窝网内,计算得到每个人口单元的人数及人口密度,并利用百度地图API路径规划接口爬取各供给点...     

基于漂浮式测风激光雷达观测数据的海上预报风速订正

本文阐述了海上漂浮式测风设备对数据的测量方式和校准方法后,利用三部漂浮式测风激光雷达 50、80和100m三个高度的风速数据,对同地点和高度的GFS全球天气预报模式的风速数据进行预报订正。结 果表明,直接采用滑动自适应权重的Kalman滤波方法产生累积的滞后平均偏差对风速进行订正的结果并不理 想,统计发现通过降低预报订正公式中的滞后平均偏差项的比值,可以获得更好的标准偏差结果。滞后平均偏 差比值减小至0.1~0.5后经Kalman滤波方法订正后的风速标准偏差整体要低于订正前的风速标准偏差,其中最 佳的比值为0.3。利用这一滞后偏差比值对三部雷达不同预报时刻和预报时效的风速样本组进行订正后发现, 除了个别数据样本组外,超过90%数据样本组的风速标准偏差较订正前是减小的。经改进的算法订正后各高 度层风速预报值的改善率大致在5~20%范围内。     

基于深度学习的随船波浪测量技术研究

深海极端波浪环境为浮式海洋平台作业时最为关键的海洋动力环境之一。在其作用下,深海浮式平台的运动、气隙以及结构响应等均为近年来的研究热点。然而,在深海环境中,入射波浪环境往往通过X波段雷达进行测量,仅能获得波浪的短时统计值,极大限制了实海域浮动平台动力响应的研究。目前,尚无成熟的方法能够对海洋浮式平台所处海域的入射波时序进行实时测量。针对深远海半潜式平台的波浪时序随船测量问题,结合平台气隙响应与运动响应数据建立基于深层神经网络的波浪非线性解耦模型,准确估计辐射、绕射波浪以及其非线性成分对时序波浪场的影响。研究显示,基于深度神经网络的波浪时序测量技术可以实现从气隙响应到入射波信息的反推,利用该方法计算得到的波浪时序具有较高的精度。     

筏式海水养殖设施在波浪作用下的水弹性分析

由于台风等恶劣海洋条件的影响,海上浮筏式养殖结构极易遭受破坏。浮筏式海水养殖结构系统由多个浮子、连接走板和系泊缆组成。文中研究了不同走板材料对浮筏结构在波浪中动力响应的影响。通过基于势流理论的软件WAMIT计算获得了浮子的附加质量系数。利用海洋工程软件OrcaFlex计算模拟了浮筏结构在波浪中的时历响应,并分析比较了采用不同走板材料的浮筏结构在海浪中的水弹性差异。研究结果表明,木制浮筏相对新型高密度聚乙烯（high density polyethylene,简称HDPE）材料在波浪中受到的弯矩更大,可能更容易受到破坏。另外,对比分析了直接计算的结构最大响应和基于瑞利分布预测的最大响应值（MPM）,结果表明结构最大垂向运动基本符合瑞利分布,而水平运动最大值由于受系泊系统非线性影响,与瑞利分布有一定差异。     

微曝气生态浮床净化入湖河口污染河水原位模型实验

针对污染河水黑臭缺氧、NH_4~+-N含量高等问题,研发了一种"漂浮载体悬挂弹性生物膜填料+水生植物并辅以人工微曝气系统"的微曝气生态浮床系统.通过原位模型实验,研究了其在大清河入湖河口对污染河水的净化效果,当水力负荷为1500mm/d时,对TN和NH_4~+-N的平均去除率分别为81.1%、91.3%,对TP的平均去除率为72.7%,对PO_4~(3-)-p的平均去除率为92.5%,对有机物亦有较强的去除能力;处理1m~3水需要的曝气费用约为0.007元.微曝气生态浮床系统整体运行稳定、去除效率高、能耗低,适合流水环境,可直接在污染河道和人湖河口区对污染河水进行自流净化.