潮汐强度与咸潮上溯距离试验

采用物理模型实验方法对不同潮差驱动下咸水入侵距离进行实验研究,结果表明存在潮差临界值使得咸水入侵距离最短,当潮差小于该临界值,咸水入侵距离随潮差增大呈快速减小趋势,而大于该临界值则呈缓慢增大趋势。基于实验数据对盐淡水混合进行理论分析,揭示了实验现象的产生机制:①潮差增大过程中盐淡水混合由高度分层变为均匀混合,导致驱动咸潮入侵的动力发生了改变;②当盐淡水为弱混合类型,盐淡水高度分层,重力环流输运是盐进入河口的主要方式,潮汐强度增大减小了盐淡水分层,减弱了重力环流的输运作用,因此入侵距离变小;③当盐淡水为强混合类型,盐淡水混合均匀,重力环流输运作用大大减弱,潮汐扩散成为主要的输运方式,潮汐增强使得扩散能力增大,因此潮汐强度越大,咸潮入侵距离越大。     

海洋局域地磁正常场勒让德多项式模型的建立

研究了利用勒让德多项式构建局部海域地磁正常场模型的方法,给出了一种趋势面地磁数据滤波方法和模型截止阶数的确定方法,研究和分析了参与建模的地磁总强度数据的代表性和密度对地磁正常场模型精度的影响,最后提出了一种分区建模的思想.试验表明分区建模相对整体建模具有较高的精度.     

关于勒让德函数的一组特殊定积分递推公式

根据勒让德函数理论的基本递推公式和基本性质 ,详细推导了在重力梯度调和分析中出现的一组特殊定积分的递推公式 ;并且指出 ,这组递推公式对于物理大地测量的调和分析理论也具有一定的价值。     

关于勒让德函数的一组特殊定积分递推公式

根据勒让德函数理论的基本递推公式和基本性质,详细推导了在重力梯度调和分析中出现的一组特殊定积分的递推公式;并且指出,这组递推公式对于物理大地测量的调和分析理论也具有一定的价值.     

基于神经网络优化算法的海洋动态缓波型立管设计

柔性立管连接海上平台和水下生产系统,缓波型构型可以减轻其受到的顶部张力和疲劳损伤,触地点处系链对于固定水下立管起着重要作用,然而加装系链的缓波型立管系统设计更为复杂。通过缓波型基本理论计算出合理的立管初始状态,之后使用立管分析软件OrcaFlex,在充分考虑环境因素、船体结构、立管材料和线型以及重力块、浮力块、系链等配置参数的情况下,建立缓波型立管系统有限元模型,通过静动态分析验证其满足设定的关于立管构型、张力、弯曲半径,系链张力和FPSO偏移量5个约束条件。结合神经网络优化算法和遗传算法制定出针对文中立管系统的优化算法并通过MATLAB编程将浮力块数量优化至最少,之后基于L-M算法构建神经网络模型,通过迭代训练提升精度,得到最终参数优化结果。通过对比优化前后静动态分析结果可知：优化后浮力块数量大幅减少,立管最大有效张力大幅减小,而悬挂段最低点深度有一定程度的增大,整体构型更趋向于合理的缓波型构型。     

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。     

Multiaxial Fatigue Analysis on Reeled Deepwater Steel Catenary Risers with Girth Weld Defects

In the present study, we simulated the reel-lay installation process of deepwater steel catenary risers（SCRs） using the finite element method and proposed multiaxial fatigue analysis for reeled SCRs. The reel-lay method is one of the most efficient and economical pipeline installation methods. However, material properties of reeled risers may change, especially in the weld zone, which can affect the fatigue performance. Applying finite element analysis（FEA）, we simulated an installation load history through the reel, aligner, and straightener and analyzed the property variations. The impact of weld defects during the installation process, lack of penetration and lack of fusion, was also discussed. Based on the FEA results, we used the Brown-Miller criterion combined with the critical plane approach to predict the fatigue life of reeled and non-reeled models. The results indicated that a weld defect has a significant influence on the material properties of a riser, and the reel-lay method can significantly reduce the fatigue life of SCRs. The analysis conclusion can help designers understand the mechanical performance of welds during reel-lay installation.     

椭球界面下Neumann边值问题的积分解

应用文献[1]推导出的球谐系数与椭球谐系数的转换关系,给出了椭球界面下Neumann边值问题的积分解.