隧道围岩全长黏结式锚杆界面力学模型研究

分析围岩弹塑性介质中全长黏结式锚杆的锚固界面层应力分布和变化特征,对研究隧道工程初期支护系统的力学效应具有重要意义。根据全长锚杆微段的受力平衡以及锚固界面层剪应力的传递机制建立了关于锚杆轴向位移的微分方程,通过求解锚杆轴向位移的微分方程可得到锚杆与围岩相互作用下的轴向载荷和锚固界面剪应力的分布函数。然后将锚杆界面剪应力对围岩的支护反力转化为圆形隧道轴对称径向体积力,进而求解有锚喷支护作用下圆形隧道围岩塑性区半径。在此解析模型基础上,可对隧道围岩-支护系统进行详细的分析和评判。算例分析表明,初期支护时机的选择对锚固效应和围岩稳定性有较大影响;适当增加全长黏结式锚杆的锚固层厚度能明显降低锚杆端部剪应力的应力集中度,能有效改善锚杆的锚固效果。     

一种复杂海天背景下的红外舰船目标自动检测方法

提出了一种红外舰船目标检测算法。首先,利用设计好的频域组合高通滤波器对原始红外图像进行处理,以得到舰船目标可能存在的区域即目标潜在区;然后,对获得的目标潜在区进行尺度自适应的局部阈值分割,进而提取出较为完整的舰船目标或者虚假目标;最后通过检测吃水线特征来筛选出正确的舰船目标。实验结果表明,此算法能够有效地检测出复杂海天背景条件下的红外舰船目标,且具有一定的时效性。     

Understanding the water balance paradox in the Athabasca River Basin,Canada

This study demonstrates the importance of the including and appropriately parameterizing peatlands and forestlands for basin‐scale integrated surface–subsurface models in the northern boreal forest, with particular emphasis on the Athabasca River Basin (ARB). With a long‐term water balance approach to the ARB, we investigate reasons why downstream mean annual stream flow rates are consistently higher than upstream, despite the subhumid water deficit conditions in the downstream regimes. A high‐resolution 3D variably saturated subsurface and surface water flow and evapotranspiration model of the ARB is constructed based on the bedrock and surficial geology and the spatial distribution of peatlands and their corresponding eco‐regions. Historical climate data were used to drive the model for calibration against 40‐year long‐term average surface flow and groundwater observations during the historic instrumental period. The simulation results demonstrate that at the basin‐scale, peatlands and forestlands can have a strong influence on the surface–subsurface hydrologic systems. In particular, peatlands in the midstream and downstream regimes of the ARB increase the water availability to the surface–subsurface water systems by reducing water loss through evapotranspiration. Based on the comparison of forestland evapotranspiration between observation and simulation, the overall spatial average evapotranspiration in downstream forestlands is larger than that in peatlands and thus the water contribution to the stream flow in downstream areas is relatively minor. Therefore, appropriate representation of peatlands and forestlands within the basin‐scale hydrologic model is critical to reproduce the water balance of the ARB.     

Computation of Design Load and Motion for Floating Structures Navigating in Waves

—Analytical and numerical investigation is made of the source potential for floating structurewith forward speed in waves.A particular form is selected for numerical applications,where the double in-tegral of the Green function is transformed into the single one and the oscillation characteristics forintegrands in the specific computation domain are treated numerically.A comparison of calculated exam-p1es with published data is given and it shows that the numerical simulation is satisfactory and the accura-cy is adequate to engineering application.     

潜堤后高阶自由谐波的研究

基于高阶边界元方法的完全非线性数值水槽模型模拟潜堤地形上波浪的传播变形,通过与实验值进行比较,考察数学模型的正确性.采用两点法分离得到堤后高倍频自由波来研究入射波参数、水深对堤后高倍频自由波的影响.研究发现:基频波、二阶和三阶自由波幅值分别与入射波波幅成线性、二次和三次函数关系,基频波幅值基本不随波浪周期变化,而二阶和...     

船舶含气泡尾迹的光学特性研究

基于充分挖掘卫星遥感应用于海洋监测能力的需求,通过海上试验测量船舶含气泡尾迹海水的物理、光学特征,研究气泡群对不同水体光学特征的影响,例如离水辐亮度、遥感反射率.这些工作可为通过星载光学传感器遥感获取船舶尾迹信息提供理论依据.试验证明在可见光和近红外波段船舶含气泡尾迹相对于背景海水的离水辐亮度、遥感反射率都不同程度地得到了增强,并且在一类水体中含气泡尾迹的光谱后向散射无论是相对增幅还是绝对增幅都要远大于二类水体中的.     

船舶噪声对浅海海洋环境噪声空间相关的影响

通过对2001年亚洲海国际声学实验(ASIAEX)得到的海洋环境噪声数据进行处理,计算了噪声场空间相关系数、功率谱密度和垂直指向性,分别研究了受到远距离和近距离船舶辐射噪声影响的海洋环境噪声空间相关性.结果表明:船舶距离较远(10 km)时其辐射噪声会导致500 Hz以下的海洋环境噪声的空间相关性提高,而对500 Hz以上噪声的空间相关性没有影响;船舶距离较近(≤10 km)时,船舶辐射噪声会导致500 Hz以下的海洋环境噪声相关系数振荡变化,噪声空间相关性曲线在噪声信号声程差相差四分之一波长时出现第一个零点,对500 Hz以上的海洋环境噪声则会引起噪声能量升高,噪声的空间相关性也相对提高.基于现有理论,分别讨论了远距离船舶和近距离船舶产生的噪声场声学特性,对两种噪声场的海洋环境噪声空间相关性进行了合理的解释.     

船体结构腐蚀检测规划的成本及效益分析

建立了基于风险的船体结构腐蚀优化检测规划的成本-效益分析模型。以费效比作为选择最优检测策略的标准,最优的检测策略是在保证结构设计工作寿命期内的可靠指标大于最低可靠指标的基础上,使得结构生命周期内总的费效比最大。在此基础上,以受点腐蚀损伤的船体构件为例,对其检测策略进行了成本-效益评估,并对计算结果进行了敏感性分析。结果表明,基于风险的成本及效益分析方法可以将检测规划的经济性和可靠性有效地结合起来,能够在风险与成本之间达到一种平衡,它在优化检测策略时是有效的。     

船基系统海气通量测量方法研究

海气通量交换是海洋学和气象学许多领域共同研究的内容,是气候形成和变化的重要机制之一。文章通过比较测量海气通量的几种方法,提出了在船基仪器上使用直接协方差法测量海气通量的方法,并给出了船体运动造成测量结果误差的校正算法。     

涌浪作用下港内大型集装箱船运动特性数值研究

随着船舶大型化和港口建设深水化发展,外海不同周期波浪作用下大型系泊船泊稳问题与小型系泊船相比出现了新的特点。为此,利用数值模型方法研究了在不同入射角度和周期的涌浪作用下港内大型系泊船的水动力响应,针对系泊船的泊稳情况探讨了船舶的运动规律和运动特性。研究发现,在涌浪周期较大的情况下,限定波高的泊稳标准不足以用来确定系泊船的正常作业条件,港内泊船的水平运动（纵荡、横荡和艏摇）极易超出运动标准值并影响装卸作业效率,并且船舶的水平运动表现出主要由次重力波主导的低频运动特性,而垂直运动（垂荡、横摇和纵摇）表现出主要由短波主导的波频运动特性。