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海上风电导管架灌浆段局部原尺寸试验及剪力键参数分析
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作者 练继建 李昕禹 +4 位作者 郭耀华 王海军 刘昱辉 崔浩 王金鸽 《水力发电学报》 北大核心 2026年第1期109-120,共12页
本文采用局部原尺寸试验与数值模拟相结合的方法,阐明了灌浆连接段轴向破坏模式,并通过修正后的有限元模型,探究了剪力键高度与间距对灌浆连接段整体受力性能及破坏模式的影响规律,旨在为优化设计提供依据。研究结果表明:轴向极限承载... 本文采用局部原尺寸试验与数值模拟相结合的方法,阐明了灌浆连接段轴向破坏模式,并通过修正后的有限元模型,探究了剪力键高度与间距对灌浆连接段整体受力性能及破坏模式的影响规律,旨在为优化设计提供依据。研究结果表明:轴向极限承载力随剪力键间距变化幅度有限,但竖向位移对间距变化表现出更高的敏感性;剪力键小间距易形成集中斜裂缝,而大间距则可能导致脆性破坏;剪力键高度显著影响灌浆段承载机制与刚度,最小高度时,承载能力较低;高度变化不改变主要破坏角度但会影响损伤分布与破坏模式,过小或过大的高度会削弱性能;从强度、延性、破坏模式、应力分布以及施工成本等方面综合考量,推荐API与HSE建议的剪力键间距范围,推荐NORSOK与ISO建议的剪力键高度范围。 展开更多
关键词 灌浆连接段 轴向承载力 破坏模式 剪力键间距 剪力键高度
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基于改进鹦鹉优化算法的船舶推力分配策略研究
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作者 刘明 娄德成 王晓飞 《海洋工程》 北大核心 2026年第1期163-174,共12页
动力定位系统推力分配求解是一种高度复杂的非线性优化问题,其目标函数和约束条件具有多目标、多约束及非凸特性。传统的推力分配算法在处理该类问题时存在精度低及易陷入局部极值点等问题,而群智能优化算法虽然能够较容易地解决这些问... 动力定位系统推力分配求解是一种高度复杂的非线性优化问题,其目标函数和约束条件具有多目标、多约束及非凸特性。传统的推力分配算法在处理该类问题时存在精度低及易陷入局部极值点等问题,而群智能优化算法虽然能够较容易地解决这些问题,但存在收敛速度慢、寻优结果稳定性差和不可靠等问题。针对上述问题,提出一种多策略融合的鹦鹉优化算法(MSPO),该算法通过分段法和改进混沌法相结合初始化种群,不仅增强初始种群的多样性,而且有效保留了种群中的“精英”个体,为算法稳定收敛和可靠收敛奠定基础;对适应度较差的若干个体执行自适应交叉算子策略,有效提升个体寻优效率、加快算法收敛速度;通过随机选取若干个体并采用广域阿基米德螺线更新方式,增强算法在搜索空间中的遍历性,进一步提升算法全局寻优能力;对最优个体实施多尺度多方向的极尽搜索策略,有利于算法在较少迭代次数内获得可靠且稳定的推力分配解。最后以测试函数和CybershipⅢ船模为对象进行改进算法验证,结果表明改进策略提高了算法收敛的可靠性和稳定性,提升了推力分配精度。 展开更多
关键词 推力分配 鹦鹉优化算法 交叉变异 阿基米德螺线 极尽搜索策略
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我国船舶与海洋工程装备发展现状及展望
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作者 吴有生 赵羿羽 +2 位作者 刘浩 王传荣 李彦庆 《中国工程科学》 北大核心 2026年第1期170-180,共11页
船舶与海洋工程装备(简称船海装备)是开展海洋运输、资源开发、科学考察、权益维护等活动的直接载体,加快建设制造强国和海洋强国的重要支撑;总结我国船海装备领域的发展成就与经验并谋划未来布局方向,对巩固船海装备制造业优势、促进... 船舶与海洋工程装备(简称船海装备)是开展海洋运输、资源开发、科学考察、权益维护等活动的直接载体,加快建设制造强国和海洋强国的重要支撑;总结我国船海装备领域的发展成就与经验并谋划未来布局方向,对巩固船海装备制造业优势、促进船海装备领域高质量发展具有重要意义。本文从船海装备领域整体进展、重点船海装备发展情况、船海装备领域发展经验等方面梳理了我国船海装备领域发展现状,在辨析我国船海装备领域发展环境的基础上,凝练了更加注重绿色环保高效,数字化、智能化、无人化发展,深远海资源开发利用多元化、融合化等领域发展趋势。面向未来,可重点布局远洋运输船舶、内河绿色智能船舶、深海油气资源开发装备、海洋新兴资源开发装备、深海探测与作业通用装备、深远海综合保障装备,发展船海装备节能与环保、船海装备数智化、船海动力与能源、船海装备试验验证、关键材料应用、船舶智能制造等共性关键技术,同步加强以智能设计与优化、自主航行运输船舶、无人车间/船厂为代表的前沿技术研究,以形成高端船海装备研发能力、带动关键系统设备工程应用、解决基础前沿技术能力薄弱问题。 展开更多
关键词 船舶与海洋工程装备 船舶智能制造 海洋资源开发 绿色环保 数智化
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海底电缆覆盖物清理的射流破土试验
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作者 黄小卫 左干清 +3 位作者 庞钛 于嵩松 曹雨 鲁滢 《中国海洋平台》 2026年第1期58-66,共9页
通过试验采用控制变量方法对移动射流作用于土壤的过程进行研究。试验中通过改变关键参数,包括土体类型、射流速度、靶距、喷嘴口径、喷嘴移动速度、射流角度和喷嘴数量,讨论射流关键参数对清理效果的影响。研究发现:土体类型为砂土时... 通过试验采用控制变量方法对移动射流作用于土壤的过程进行研究。试验中通过改变关键参数,包括土体类型、射流速度、靶距、喷嘴口径、喷嘴移动速度、射流角度和喷嘴数量,讨论射流关键参数对清理效果的影响。研究发现:土体类型为砂土时会产生明显回流现象,剪切强度越小回流现象越明显,土体类型为黏土时回流现象明显减弱,冲坑深度和宽度增加;射流速度增大、靶距减小或喷嘴移动速度减小时,冲坑深度和宽度增加;喷射压力一定时,喷嘴口径增大,冲坑深度和宽度明显增加;泵功率一定时,喷嘴口径增大,导致射流速度减小,冲坑深度和宽度减小;垂直射流时,冲坑深度最大;与垂直射流相比,改变射流角度会减小射流深度,增加射流宽度;多喷嘴并排射流可有效增加冲坑深度和宽度。研究结果可为海底电缆抢修时射流清理海缆表面土壤覆盖物的过程提供依据。 展开更多
关键词 射流破土 冲坑深度 冲坑宽度 射流速度 喷嘴口径 靶距
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海床基三脚架基础局部冲刷与防护技术研究
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作者 俞梅欣 王彤 +2 位作者 李小军 喻国良 张民曦 《海洋工程》 北大核心 2026年第1期82-93,共12页
基础冲刷是海工结构安全的主要威胁之一,如何降低冲刷深度是当下亟待解决的关键问题。针对某工程中的海床基三脚架基础,采用FLOW-3D软件建立了三维水动力和冲刷仿真数值模型,并根据前人试验验证了数值模型的准确性,研究了水流作用下海... 基础冲刷是海工结构安全的主要威胁之一,如何降低冲刷深度是当下亟待解决的关键问题。针对某工程中的海床基三脚架基础,采用FLOW-3D软件建立了三维水动力和冲刷仿真数值模型,并根据前人试验验证了数值模型的准确性,研究了水流作用下海床基周围的水动力特征和局部冲刷特性;基于海床基周围的近床面水动力特性,提出了一种插板式底坎冲刷主动防护措施,并通过数值模拟对采用插板式底坎防护后的海床基局部流场和冲刷特性进行了分析。结果表明,插板式底坎有效减小了海床基周围的近床面流速,可将桩周最大冲刷深度削减70%,防护效果较好,可为实际工程中同类基础结构的冲刷防护提供参考。 展开更多
关键词 多桩组 复合桩基 局部冲刷 主动防护 插板 底坎
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海上风电筒型基础新型安装平台水平承载特性研究
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作者 练继建 高青 +3 位作者 杨旭 史治邦 王杰 吴宇航 《太阳能学报》 北大核心 2026年第1期542-549,共8页
一种新型坐底式海上风电筒型基础安装平台,其下部结构为U形沉垫式基础。针对该安装平台,设计3种不同型式基础:单沉垫、沉垫-4筒和沉垫-裙板基础,开展一系列砂土中基础水平承载模型试验和有限元模拟,研究基础型式和加载高度、加载方向对... 一种新型坐底式海上风电筒型基础安装平台,其下部结构为U形沉垫式基础。针对该安装平台,设计3种不同型式基础:单沉垫、沉垫-4筒和沉垫-裙板基础,开展一系列砂土中基础水平承载模型试验和有限元模拟,研究基础型式和加载高度、加载方向对基础水平承载特性的影响,结果表明:在相同加载条件下,相较于单沉垫,沉垫-4筒和沉垫-裙板的水平承载力可增加66%、165%;有限元结果与模型试验吻合较好,验证了有限元分析的可靠性;单沉垫运动模式主要为平动,而沉垫-4筒和沉垫-裙板为转动-平动复合运动,其中沉垫-裙板的转动位移最大,因此其水平承载力对加载方向和高度更为敏感;有限元结果分析表明,3种基础破坏模式为受压侧结构附近土体产生塑性应变;水平位移加载过程中,沉垫-4筒基础由沉垫与受压筒体提供约80%抗力,沉垫-裙板由裙板提供约90%抗力。 展开更多
关键词 海上风电 U形沉垫基础 水平承载力 模型试验 有限元模拟
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含初始缺陷冰板破碎的双参数近场动力学模拟
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作者 李双 吕海宁 +1 位作者 黄小华 杨建民 《船舶力学》 北大核心 2026年第1期78-88,共11页
海冰在凝结过程中不可避免地会产生裂缝或气泡等初始缺陷,这些缺陷会影响冰的力学性能。为了研究含初始缺陷冰板的裂纹扩展和破碎特性,本文基于近场动力学(Peridynamics,PD)理论,引入键的切向刚度系数,发展了双参数PD方法,建立了冰的双... 海冰在凝结过程中不可避免地会产生裂缝或气泡等初始缺陷,这些缺陷会影响冰的力学性能。为了研究含初始缺陷冰板的裂纹扩展和破碎特性,本文基于近场动力学(Peridynamics,PD)理论,引入键的切向刚度系数,发展了双参数PD方法,建立了冰的双参数PD弹脆性模型。该模型突破了传统键基PD固定泊松比的限制,同时继承了键基PD的简单性和稳定性等优点。通过对薄板的连续变形和冰梁的三点弯曲断裂试验进行模拟,验证了模型的准确性。研究了冰的泊松比、初始裂隙缺陷、气泡缺陷、冰晶粒尺寸、初始缺陷形状以及多孔缺陷对冰力学特性的影响。结果表明,采用冰的双参数PD弹脆性模型来预测冰体从连续到非连续的全破坏过程是可行的,且冰体中的初始缺陷极大影响着冰体结构的起裂时刻和破坏模式。 展开更多
关键词 近场动力学 初始缺陷 裂纹扩展 脆性破坏
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基于贝塞尔曲线的复杂截面柱体涡激振动特性与优化设计
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作者 朱海明 杜尊峰 《中国造船》 北大核心 2026年第1期120-131,共12页
钝体在流体中的涡激振动(VIV)现象可用于能量收集,是可再生能源的一种潜在形式。在这类应用中,设计目标不再是抑制振动,而是增强振动以最大程度地提取能量。但最优截面形状仍是一个开放的课题,现有研究中采用的横截面形状多为圆形、多... 钝体在流体中的涡激振动(VIV)现象可用于能量收集,是可再生能源的一种潜在形式。在这类应用中,设计目标不再是抑制振动,而是增强振动以最大程度地提取能量。但最优截面形状仍是一个开放的课题,现有研究中采用的横截面形状多为圆形、多边形或其简单拼合,且前缘体、后缘体形状对振动特性的影响机制尚不完全明确。为此,论文提出了一种基于3次贝塞尔样条的柱体参数化横截面建模方法,并针对不同贝塞尔曲线参数下的横截面,采用浸没边界格子玻尔兹曼方法开展了超过2000组的数值仿真,揭示其振动响应幅值变化规律,分析截面参数对VIV特性的影响原理,并最终确定能够产生最大化振动幅值的横截面形状。研究结果可为高效VIV能量俘获装置的设计提供新的思路和理论依据。 展开更多
关键词 流致振动 涡激振动 格子玻尔兹曼法 浸没边界法 贝塞尔曲线
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基于频域方法的漂浮式风力机水动力-气动力-控制耦合动力响应特性研究
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作者 京炅琳 许玉旺 +3 位作者 杨舟 宋斌 张萌萌 任浩杰 《上海交通大学学报》 北大核心 2026年第3期364-376,共13页
风浪流联合作用下浮式风力机动力响应时域计算方法已经得到较为充分的研究和发展,但是计算效率相对较低,在浮式风电场机组排布优化以及浮式风力机和系泊系统初步设计方案优化中应用时需要巨大计算资源,因此本文聚焦于可实现浮式风力机... 风浪流联合作用下浮式风力机动力响应时域计算方法已经得到较为充分的研究和发展,但是计算效率相对较低,在浮式风电场机组排布优化以及浮式风力机和系泊系统初步设计方案优化中应用时需要巨大计算资源,因此本文聚焦于可实现浮式风力机动力响应快速计算的频域分析方法,同时考虑一阶和二阶波浪载荷、风轮脉动风载荷、细长杆件黏性载荷、系泊系统以及风力机变桨控制策略等多种环境载荷因素.首先,针对风力机额定以下作业、变桨作业以及停机等不同工况,将频域方法计算结果与OrcaFlex软件时域预报结果进行了对比分析,二者在动态响应频谱及统计值方面都有较好的一致性,验证了本文频域分析方法的适用性及准确性,为浮式风力机的初步设计及参数敏感性分析提供可靠的参考价值;进一步,基于该频域方法,研究了风浪参数、二阶波浪力以及是否考虑风力机控制策略对浮式风力机动力响应特性的影响. 展开更多
关键词 浮式风力机 频域方法 载荷线性化 动力响应 二阶波浪力
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波浪与多浮体光伏阵列相互作用的SPH模拟与试验研究
10
作者 邓龙赐 赵西增 +2 位作者 罗敏 黄炤源 鲁锦涛 《海洋工程》 北大核心 2026年第2期190-200,共11页
近年来,迅速发展的浮式光伏将光伏组件安装于浮体基台上,具有较好的海洋环境适应性。本文开展了波浪与多浮体光伏阵列相互作用的物理模型试验,分析了光伏阵列在不同波浪作用下的运动响应,并基于SPH方法构建波浪和多浮体阵列的相互作用模... 近年来,迅速发展的浮式光伏将光伏组件安装于浮体基台上,具有较好的海洋环境适应性。本文开展了波浪与多浮体光伏阵列相互作用的物理模型试验,分析了光伏阵列在不同波浪作用下的运动响应,并基于SPH方法构建波浪和多浮体阵列的相互作用模型,讨论浮体单元尺寸、浮体阵列长度、波长和波高等参数对浮体多自由度运动响应和系泊力的影响。结果表明,构建的数值模型可准确地模拟规则波和多浮体光伏阵列的相互作用过程。浮体的运动量、系泊力的峰值与波高、波长呈正相关性,迎浪侧运动幅度比背浪侧更大;保持浮体阵列总长不变,增加浮体单元长度可降低浮体单元的运动幅度。相关结果可为光伏阵列设计提供借鉴。 展开更多
关键词 浮式光伏 多浮体结构 系泊系统 光滑粒子法 水动力响应
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不同灌浆条件下砂土中吸力桶基础的竖向循环承载特性研究
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作者 黄骋驰 廖晨聪 +2 位作者 唐立恒 叶冠林 郑灿 《海洋工程》 北大核心 2026年第1期49-60,共12页
吸力桶基础具有施工速度快、承载能力大且易回收利用等优点,广泛应用于40~60 m水深海上风电场。为保证吸力桶顶盖与海床接触紧密,安装完成后需考虑对顶盖与海床之间的空隙进行灌浆。由于灌浆会带来额外的施工时间与成本,业界对灌浆提高... 吸力桶基础具有施工速度快、承载能力大且易回收利用等优点,广泛应用于40~60 m水深海上风电场。为保证吸力桶顶盖与海床接触紧密,安装完成后需考虑对顶盖与海床之间的空隙进行灌浆。由于灌浆会带来额外的施工时间与成本,业界对灌浆提高吸力桶承载力效果尚未达成共识。通过设计不同静动荷载组合下的吸力桶基础竖向受荷模型试验,研究了3种灌浆效果对循环荷载作用下吸力桶竖向承载特性的影响规律。结果表明,经循环荷载作用,灌浆良好吸力桶因灌浆段协助桶内土体受力而沉降有限,灌浆存在缺陷的吸力桶因应力集中而沉降相对更大,无灌浆吸力桶因依赖侧摩阻力而表现为持续沉降。在静力加载条件下,灌浆良好吸力桶竖向承载力为237.30 N,无灌浆吸力桶仅为127.69 N,灌浆缺陷的吸力桶约为173.02 N,因此有效的灌浆可以显著增强吸力桶的刚度和承载力,改善其在静力、循环载荷及不同循环加载序列下的基础沉降。 展开更多
关键词 砂土地基 灌浆条件 吸力桶基础 循环荷载 竖向承载力
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基于试验数据的一维卷积神经网络在类海啸波的应用
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作者 王傲宇 屈科 +2 位作者 王超 王梓峻 李玮 《海洋科学进展》 北大核心 2026年第1期185-197,共13页
随着深度学习技术的快速发展,神经网络方法在海啸波预测领域的应用日益广泛。当前的研究主要通过收集现场观测数据或基于数值模拟构建数据库进行预测。然而,数值模拟由于模型本身的简化以及参数设定的不确定性,其预测结果可能存在一定... 随着深度学习技术的快速发展,神经网络方法在海啸波预测领域的应用日益广泛。当前的研究主要通过收集现场观测数据或基于数值模拟构建数据库进行预测。然而,数值模拟由于模型本身的简化以及参数设定的不确定性,其预测结果可能存在一定的局限性。虽然观测数据能够提供真实海啸的直接记录,但其获取难度较大,且观测范围有限,难以全面评估神经网络的预测效果和模型的泛化能力。针对上述问题,本文基于不同入射波高和静水深条件下类海啸波在两种地形中传播的物理模型试验,构建了类海啸波时空演变的数据库,并采用时序预测与测点预测两种方法,结合一维卷积神经网络对类海啸波进行了预测研究。首先,在平底水槽条件下开展了4组测点预测试验,结果显示:预测结果的均方根误差的平均值为1.393 mm,平均绝对误差的平均值为1.150 mm,决定系数的平均值为0.997。随后,在复杂地形水槽条件下设计了8组预测试验,其均方根误差的平均值为2.431 mm,平均绝对误差的平均值为1.354 mm,决定系数的平均值为0.975。此外,在时序预测任务中,神经网络对类海啸波波峰的预测平均误差为0.137%。上述结果表明,本文提出的模型在类海啸波预测中具有较强的泛化能力和较高的预测可靠性,为验证神经网络在海啸波预测中的应用价值提供了科学依据。 展开更多
关键词 类海啸波 卷积神经网络 时间序列预测 物理模型
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聚焦波作用下倒圆角方形立柱波浪爬升试验研究
13
作者 单萌 肖龙飞 +2 位作者 寇雨丰 吴文成 李可路 《海洋工程》 北大核心 2026年第1期16-25,共10页
为深入理解极端波浪与倒圆角方形立柱相互作用的机理,基于物理模型试验,研究了聚焦波作用下倒圆角方形立柱的波浪爬升现象。通过控制聚焦波的波陡、周期、浪向和聚焦位置,深入分析了聚焦波参数对波浪爬升高度和倍数的影响。结果显示:在... 为深入理解极端波浪与倒圆角方形立柱相互作用的机理,基于物理模型试验,研究了聚焦波作用下倒圆角方形立柱的波浪爬升现象。通过控制聚焦波的波陡、周期、浪向和聚焦位置,深入分析了聚焦波参数对波浪爬升高度和倍数的影响。结果显示:在一定条件下波陡和波周期的增加会显著增强波浪与立柱的相互作用,增大立柱表面的波浪爬升;聚焦位置的改变对波浪爬升高度有显著影响,当聚焦位置位于立柱后表面时,波浪爬升高度达到最大,当远离立柱表面时,波浪爬升高度降低但出现第二波峰。采用散射参数kr(k为波数,r为立柱特征尺寸)和波陡H_(p)/λ_(p)(H_(p)和λ_(p)为聚焦波的波高和波长)作为无量纲参数进行拟合得到的经验公式,对倒圆角方形立柱最大波浪爬升高度的预报效果较好。 展开更多
关键词 波浪爬升 聚焦波 模型试验 倒圆角方形立柱
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波-流联合作用下近海风电群桩基础水动力频谱特性研究
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作者 纪仁玮 吴绵奎 +2 位作者 朱仁庆 黄斐 孙科 《太阳能学报》 北大核心 2026年第1期459-467,共9页
为探究近海风电阵列化开发过程中的群桩基础非线性水动力干扰问题,该文基于CFD方法建立波-流联合作用下群桩水动力数值分析模型,采用高精度分离涡(DES)方法对群桩绕流场开展数值模拟,通过频域分析法对不同波流参数(波幅、周期、流速)下... 为探究近海风电阵列化开发过程中的群桩基础非线性水动力干扰问题,该文基于CFD方法建立波-流联合作用下群桩水动力数值分析模型,采用高精度分离涡(DES)方法对群桩绕流场开展数值模拟,通过频域分析法对不同波流参数(波幅、周期、流速)下桩柱的水动力频谱特性开展分析。结果表明:1)当流速、波浪周期固定时,谱峰频率、谱峰值随波幅增长呈非线性变化,且高幅值占比会随波幅增长逐渐增大;2)当流速、波幅固定时,波浪周期增大导致谱峰频率增大,且出现频率稳定的谱峰、次峰,谱峰值呈不规则变化,随着周期变化高幅值占比也随之变化;3)波参数的水质点速度在波流水质点速度中的相对比重,决定了桩柱波浪力的频谱特征。随着流速增大,相同波幅、周期工况下谱峰频率增大,在谱峰频率2倍处出现次峰;当流速减小时,次峰频率仅为谱峰频率的1.5倍。 展开更多
关键词 海上风电 波-流联合 近海风电桩基础 CFD 分离涡模拟 群桩绕流 频谱特性
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圆筒型FPSO总强度分析中水线以上波浪压力加载方法
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作者 乔晓国 卢文月 +2 位作者 宿贺贺 胡海峰 王靖凯 《中国海上油气》 北大核心 2026年第1期228-236,共9页
采用设计波法进行圆筒型FPSO(浮式生产储卸油装置)总体强度设计时,基于线性水动力分析的波浪载荷无法考虑外板水线以上的波浪压力,导致水线以上的双舷侧及径向舱壁结构应力被严重低估。针对该问题,参照国内外船级社规范,提出了一种适用... 采用设计波法进行圆筒型FPSO(浮式生产储卸油装置)总体强度设计时,基于线性水动力分析的波浪载荷无法考虑外板水线以上的波浪压力,导致水线以上的双舷侧及径向舱壁结构应力被严重低估。针对该问题,参照国内外船级社规范,提出了一种适用于圆筒型FPSO外板水线以上波浪压力加载和构造方法,该方法加载的水线以上波浪压力值仅与高度相关,且合力为0,适用于各种边界约束的总体结构模型,其应力可与设计波应力叠加,实现在总体强度分析结果中体现该部分非线性波浪载荷的影响。有限元分析结果显示,应用本文提出的载荷构造法,可以实现圆筒型FPSO水线以上双舷侧及径向舱壁结构应力的准确评估,从而便于对局部结构的针对性加强,确保平台的结构安全。研究成果为圆筒型FPSO总体强度的精确评估提供了参考。 展开更多
关键词 圆筒型FPSO 水线以上波浪压力 载荷构造法 总体强度计算 有限元分析 双舷侧结构
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深海采矿中层羽流被动输运阶段扩散及沉降特征数值模拟
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作者 曾兴井 于通顺 +3 位作者 陈旭光 童鑫 李元 李沁倚 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第1期44-53,共10页
为探究深海采矿尾液在中层海水排放产生的羽状流的流动和沉降特性,本文以混合坐标海洋模型环流模型等作为边界条件,建立大型尺度水动力模型并验证其准确性,通过有限元方法求解羽流输运扩散过程,研究不同的排放形式等参数对中层水羽流的... 为探究深海采矿尾液在中层海水排放产生的羽状流的流动和沉降特性,本文以混合坐标海洋模型环流模型等作为边界条件,建立大型尺度水动力模型并验证其准确性,通过有限元方法求解羽流输运扩散过程,研究不同的排放形式等参数对中层水羽流的影响程度。数值结果表明,在相同的背景流下,与流场方向趋于垂直的布置方式、更小的中值粒径、更高的排放位置会使得沉积物沉积更广泛且其面积离散性更大,更小的中值粒径、更高的排放位置还会显著延长沉积物的悬浮时间和增大羽流团体积。沉积面积、羽流体积及悬浮时间等关键指标是尾液排放方案评估中的重要指标,因此本文研究成果可为深海采矿环境影响控制与工程优化提供技术参考。 展开更多
关键词 深海采矿 中层羽流 混合坐标海洋模型 数值模拟 环境影响评价 再沉积分布
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不同流场下螺旋列板涡激振动抑制效果研究进展
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作者 侯静 牛智搏 +3 位作者 冯现洪 付世晓 化怡龙 宋斌 《船海工程》 北大核心 2026年第1期1-13,共13页
螺旋列板涡激振动抑制装置在海洋工程中得到广泛应用,其极佳的抑制效果在均匀流场下已得到充分验证。基于国内外已发表模型试验结果,系统总结螺旋列板在均匀流、剪切流、振荡流和内波流4种典型流场下的涡激振动抑制效果,重点分析鳍高、... 螺旋列板涡激振动抑制装置在海洋工程中得到广泛应用,其极佳的抑制效果在均匀流场下已得到充分验证。基于国内外已发表模型试验结果,系统总结螺旋列板在均匀流、剪切流、振荡流和内波流4种典型流场下的涡激振动抑制效果,重点分析鳍高、鳍距及覆盖率对其抑制性能的影响,分析结果表明,螺旋列板的设计参数需根据具体的流场条件进行选取,进而给出不同流场下螺旋列板设计参数选取建议,为螺旋列板在实际工程中的应用提供参考。 展开更多
关键词 螺旋列板 涡激振动 设计参数 海洋立管 不同流场
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海上漂浮式光伏综合平台运动及结构响应试验研究
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作者 吴厚仪 刘必劲 +3 位作者 傅丹娟 陈小云 张振伟 梁旭 《海洋工程》 北大核心 2026年第2期175-189,共15页
海上漂浮式光伏系统(FPV)具有节约土地资源、提高发电效率以及促进多产业融合等优势,在海洋工程领域展现出巨大发展潜力。由浮力材料与金属光伏支架构成的FPV平台,作为典型的刚柔耦合结构,在应对复杂海洋环境荷载时,结构易遭受破坏且对... 海上漂浮式光伏系统(FPV)具有节约土地资源、提高发电效率以及促进多产业融合等优势,在海洋工程领域展现出巨大发展潜力。由浮力材料与金属光伏支架构成的FPV平台,作为典型的刚柔耦合结构,在应对复杂海洋环境荷载时,结构易遭受破坏且对连接器要求极高,其在实际工程应用中面临着较大挑战。采用物理模型试验对一种海上漂浮式光伏综合平台(OFPV-X)的运动及结构响应开展深入研究。探讨波浪激励频率、连接器等要素对OFPV-X运动响应的影响,并分析结构应力分布特征,以确定相对最优的平台连接方案。结果表明:波浪砰击与甲板上浪导致OFPV-X发生水弹性响应,平台被激发出复杂的局部振动模式;采用4个刚性连接器方案的双体平台在运动与结构响应性能方面均表现较优;OFPV-X单体结构的前中部模块,尤其是上部结构,会引起显著的结构响应;OFPV-X双体结构上部支架的高应力区域主要分布在迎浪侧平台,尤其是连接器附近。研究成果可为该平台优化设计提供基准数据,并为此类刚柔耦合结构的相关研究提供参考。 展开更多
关键词 海上漂浮式光伏 刚柔耦合 结构响应 运动响应 模型试验
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基于SPH法的柔性膜在规则波中变形特性的研究
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作者 彭涪渝 高志亮 王文杰 《中国造船》 北大核心 2026年第1期25-38,共14页
针对漂浮式光伏柔性膜结构物在波浪中的变形,采用基于光滑粒子流体力学方法建立的二维数值水池进行规则波中的柔性膜变形模拟,分析入射波波高、波长和柔性膜结构特征长度等参数对柔性膜变形特性的影响。结果表明:入射波波高会引起柔性... 针对漂浮式光伏柔性膜结构物在波浪中的变形,采用基于光滑粒子流体力学方法建立的二维数值水池进行规则波中的柔性膜变形模拟,分析入射波波高、波长和柔性膜结构特征长度等参数对柔性膜变形特性的影响。结果表明:入射波波高会引起柔性膜的变形,单位波高引起的膜变形量变化不大,柔性膜在波浪中的变形特性主要受膜的特征长度与入射波波长比值的影响。 展开更多
关键词 波浪 漂浮式光伏 柔性膜 变形 光滑粒子法
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多段式系泊浮式风力机运动响应及系泊疲劳分析
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作者 赵烽宇 孙宏月 +1 位作者 丁伟业 艾丛芳 《太阳能学报》 北大核心 2026年第2期478-485,共8页
为提高OC4风力机平台在风浪流联合作用下的稳定性和安全性,将多段式系泊与OC4平台原系泊系统相结合,建立不同重块和浮块配置的系泊系统,采用FAST to AQWA(F2A)计算,比较了4种不同系泊系统对OC4风力机平台运动响应的影响,并基于T-N(应力... 为提高OC4风力机平台在风浪流联合作用下的稳定性和安全性,将多段式系泊与OC4平台原系泊系统相结合,建立不同重块和浮块配置的系泊系统,采用FAST to AQWA(F2A)计算,比较了4种不同系泊系统对OC4风力机平台运动响应的影响,并基于T-N(应力幅值-应力循环次数)曲线对其系泊系统疲劳损伤进行分析。结果表明,相比于原系泊,单重块系泊系统对浮式风力机平台运动响应和低频共振响应有着较好的抑制作用,但会略微增加波频的共振响应;单浮块系泊系统能明显降低系泊张力;多段式系泊展现出良好的抗疲劳性。 展开更多
关键词 浮式风力机 动力响应 系泊 F2A 系泊疲劳分析
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