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Effects of Second Order Scattered Wave in Stratified Ocean 被引量:1
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作者 黄华 詹杰民 +1 位作者 朱顶金 廖德驹 《Marine Science Bulletin》 CAS 2001年第1期9-18,共10页
By using the theories on Stokes multicolored water waves and taking the two- layer ocean as a basic model of stratified ocean, the paper analyzes the problems related to the effects of the nonlinear water wave on offs... By using the theories on Stokes multicolored water waves and taking the two- layer ocean as a basic model of stratified ocean, the paper analyzes the problems related to the effects of the nonlinear water wave on offshore structures. A mathematical expression is presented to describe second order wave radiation conditions. Using integral principle, the analytical integral solutions are given to evaluate second order scattered wave loads on general vertical circular cylinders in the two-layer ocean, and the special recurrence formulas for infinite integrals over free and stratified surfaces are derived. 展开更多
关键词 STRATIFIED ocean SECOND order wave two layer ocean scattering diffracting wave load
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内孤立波及其与海洋结构物相互作用研究进展
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作者 杜鹏 孙平宇 +4 位作者 张淼 张庆辉 孙孟舸 胡海豹 陈效鹏 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期151-165,共15页
内孤立波广泛存在于密度层化的海洋中,是一种常见的非线性、大振幅的波动现象。在其传播过程中会诱导波面上下的海水流动呈现剪切状态,并引起海水强烈的幅聚幅散和突发性的强流。当运动潜体在水下作业时极有可能会遭遇内孤立波,内孤立... 内孤立波广泛存在于密度层化的海洋中,是一种常见的非线性、大振幅的波动现象。在其传播过程中会诱导波面上下的海水流动呈现剪切状态,并引起海水强烈的幅聚幅散和突发性的强流。当运动潜体在水下作业时极有可能会遭遇内孤立波,内孤立波峰高谷深、能量集中,严重影响到潜体的运动稳定性和水动力载荷特性,进而导致潜体运动失稳、操纵失控等。首先,基于海洋内孤立波与潜体相互作用这一工程背景,从理论研究、观测与试验研究及数值模拟研究3个研究方向总结当前国内外关于内孤立波特性的研究;然后,分别对内孤立波与结构物相互作用、内孤立波与潜体相互作用的研究予以总结;最后,基于现阶段国内外关于内孤立波的研究现状,进一步提出内孤立波研究的工作展望。 展开更多
关键词 内孤立波 海流 波浪载荷 海洋结构物 潜体 分层流体 计算机仿真
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深海采矿立管在波流载荷下的弯矩响应分析 被引量:1
3
作者 徐靖昌 郑皓 闫鸿浩 《海洋技术学报》 2024年第1期92-99,共8页
采矿立管是深海采矿系统的重要组成部分,立管的弯矩分析是确保立管正常使用的重要指标。立管所处海洋环境复杂,且立管底部的自由边界条件使得立管弯矩特性难以分析。本文基于波浪理论,使用Abaqus有限元软件建立海洋采矿立管的模型,运用A... 采矿立管是深海采矿系统的重要组成部分,立管的弯矩分析是确保立管正常使用的重要指标。立管所处海洋环境复杂,且立管底部的自由边界条件使得立管弯矩特性难以分析。本文基于波浪理论,使用Abaqus有限元软件建立海洋采矿立管的模型,运用Abaqus中的AQUA海洋工程模块,考虑立管在轴向力、自重、浮力、波浪载荷、海流载荷及模拟海上平台水平和升沉运动共同作用下,对采矿立管进行弯矩分析,计算了提升泵不同安装位置、不同中继仓重量变化对弯矩的影响,结果表明:提升泵会增大安装位置的弯矩幅度,且安装在不同位置对立管弯矩会产生叠加影响;中继仓重量的增加提高了立管整体稳定性,但会使提升泵处弯矩波动产生向中部延伸的不利影响。 展开更多
关键词 采矿立管 波浪载荷 海流载荷 弯矩响应
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海上风电场工程海流设计流剖面计算模型研究
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作者 蔡升华 潘晓春 +1 位作者 卢红前 王晓惠 《海洋技术学报》 2024年第4期86-93,共8页
为满足海上风电场工程设计与建设需要,研究合理可靠且简单易行的海流设计流剖面计算方法十分必要。基于海流成因及组成项分析,本文提出采用潮流、风海流与设计波生流的矢量求和,并考虑综合安全系数的海流设计流剖面计算模型。风海流由... 为满足海上风电场工程设计与建设需要,研究合理可靠且简单易行的海流设计流剖面计算方法十分必要。基于海流成因及组成项分析,本文提出采用潮流、风海流与设计波生流的矢量求和,并考虑综合安全系数的海流设计流剖面计算模型。风海流由季节性的盛行风持续吹拂海面形成,波生流则由大风引发大浪生成。波生流分层流速计算采用基于Stokes二阶波的非周期性项Russel-Osorio修正式,适用于海上风电场所在的深水区及绝大部分过渡区,由其参与组成的海流不会对波流共同作用下的波浪荷载重复计量。根据工程海域水文气象条件经分层计算组成设计流剖面,可避免简单流剖面模型的经验性与任意性。研究结果有利于合理确定海上风电场及类似工程的海流载荷与基础冲刷的水动力条件。 展开更多
关键词 海流荷载 Stokes二阶波理论 风海流 波生流 Russel-Osorio修正式 矢量求和
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海上风力发电机组的整体软着陆安装 被引量:8
5
作者 乌建中 郭庆广 张珍 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第22期54-57,共4页
针对海上风力发电机组安装,分析了海浪载荷对风机安装的影响,建立了海浪载荷下风机运动学模型,对其进行了仿真。按照安装要求和仿真结果提出了风机软着陆安装方案,分析了风机各个阶段的运动状态。采用液压蓄能器作为缓冲蓄能装置,使液... 针对海上风力发电机组安装,分析了海浪载荷对风机安装的影响,建立了海浪载荷下风机运动学模型,对其进行了仿真。按照安装要求和仿真结果提出了风机软着陆安装方案,分析了风机各个阶段的运动状态。采用液压蓄能器作为缓冲蓄能装置,使液压缸可以快速跟随上部吊架系统运动,实现整个软着陆过程只有一次撞击。提出了电液比例控制技术和加速度传感器反馈相结合的控制模式,使系统既有缓冲作用,且缓冲的加速度闭环可控,又可切换到同步升降模式调整风机姿态,克服了完全被动缓冲的不可控性、难以进行姿态调整及模式转换的衔接问题,提高了安装的灵活性,实现了风机的软着陆安装。 展开更多
关键词 软着陆安装 海浪载荷 液压缓冲 比例流量控制 加速度控制
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舰载武器系统陆上定型试验海浪冲击负载仿真研究 被引量:8
6
作者 曹国华 董光玲 +2 位作者 董彦良 赫赤 王红平 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期118-121,共4页
简述了海浪冲击负载模拟在舰载武器系统设计定型试验中的重要作用,介绍了基于双联液压马达的负载仿真系统的组成及工作原理,在分析随机海浪波能谱和舰船受力情况的基础上,建立了随机海浪模型和舰船运动模型。根据舰炮随动系统附加力矩... 简述了海浪冲击负载模拟在舰载武器系统设计定型试验中的重要作用,介绍了基于双联液压马达的负载仿真系统的组成及工作原理,在分析随机海浪波能谱和舰船受力情况的基础上,建立了随机海浪模型和舰船运动模型。根据舰炮随动系统附加力矩与舰船摇摆规律的关系,建立了海浪作用下的舰炮随动负载力矩仿真模型。仿真结果表明,模型可以很好地模拟海浪冲击对舰炮随动系统的影响。 展开更多
关键词 舰载武器系统 定型试验 海浪冲击力矩 负载仿真
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波浪荷载作用下斜向抗拔桩的承载特性分析 被引量:9
7
作者 范书立 陈健云 张俊清 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期301-306,共6页
针对浮式海洋结构采用的桩基础,考虑土的循环软化效应,将软土的循环强度与Mohr-Coulomb屈服准则相结合,基于拟静力弹塑性分析建立了循环波浪载荷作用下斜向抗拔桩循环承载性能的计算模型,确定了斜向上载荷作用下抗拔桩的循环承载力,并... 针对浮式海洋结构采用的桩基础,考虑土的循环软化效应,将软土的循环强度与Mohr-Coulomb屈服准则相结合,基于拟静力弹塑性分析建立了循环波浪载荷作用下斜向抗拔桩循环承载性能的计算模型,确定了斜向上载荷作用下抗拔桩的循环承载力,并与单调加载作用下的斜向抗拔桩的极限承载力进行了对比,进一步探讨了桩长、桩径、桩体模量及载荷循环次数等因素对斜向抗拔桩循环承载力的影响。研究结果表明:循环波浪荷载的作用导致了斜向抗拔桩土体循环强度的分布不均匀,从而降低了地基的循环承载力。斜向抗拔桩的动态极限承载力随循环次数的增加而降低,随桩长、桩径及桩体模量的增大而增大。 展开更多
关键词 海洋工程 波浪循环荷载 循环强度 循环承载力 桩基础
原文传递
承压井水位固体潮M_2波海潮负荷改正 被引量:4
8
作者 曹井泉 朝伦巴根 刘耀炜 《地震研究》 CSCD 北大核心 2010年第1期75-80,共6页
应用Schwiderski全球海潮模型,采用积分格林函数方法计算了海潮M2波的应变负荷潮。通过调和分析和残差计算,对京、津、唐地区的7个承压水位观测井的水位固体潮M2波进行了海潮负荷改正。计算结果显示,观测井水位M2波潮汐因子和相位漂移... 应用Schwiderski全球海潮模型,采用积分格林函数方法计算了海潮M2波的应变负荷潮。通过调和分析和残差计算,对京、津、唐地区的7个承压水位观测井的水位固体潮M2波进行了海潮负荷改正。计算结果显示,观测井水位M2波潮汐因子和相位漂移的标准偏差分别由改正前的2.263和24.57°降低到0.898和3.58°。 展开更多
关键词 固体潮 海潮负荷 M2波 潮汐因子 相位漂移
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海洋采矿输送管道运动阻力分析 被引量:2
9
作者 徐海良 何清华 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期9-12,15,共5页
根据软管采矿系统工作时管道的运动规律 ,采用合适的海流速度的经验计算公式和微幅重力波理论 ,推导出了输送管道运动时海水质点与管道的相对速度和加速度的计算公式 ;然后根据Morsion方程 ,推导出在海浪和海水作用下的管道运动的阻力... 根据软管采矿系统工作时管道的运动规律 ,采用合适的海流速度的经验计算公式和微幅重力波理论 ,推导出了输送管道运动时海水质点与管道的相对速度和加速度的计算公式 ;然后根据Morsion方程 ,推导出在海浪和海水作用下的管道运动的阻力计算公式。上述管道运动的阻力计算公式可直接应用于采矿系统的载荷分析。 展开更多
关键词 海洋采矿 输送管道 外部载荷 海浪 海流 运动阻力
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层化海洋中的二阶波散射作用问题 被引量:1
10
作者 黄华 朱顶金 +1 位作者 吴建华 罗志高 《热带海洋》 CSCD 2000年第4期1-9,共9页
引入Stokes有限振幅水波的多色波作用机制 ,采用二层层化海洋模型 ,分析了层化海洋中非线性波对结构的散射作用问题。提出了二层海洋中二阶水波散射条件的数学表达式 ,进而推导了二层海洋中二阶波对一般型圆柱散射作用的格林积分解式 ,... 引入Stokes有限振幅水波的多色波作用机制 ,采用二层层化海洋模型 ,分析了层化海洋中非线性波对结构的散射作用问题。提出了二层海洋中二阶水波散射条件的数学表达式 ,进而推导了二层海洋中二阶波对一般型圆柱散射作用的格林积分解式 ,并给出了对解式中自由面及分层界面无限积分的递推算式。 展开更多
关键词 层化海洋 二阶波 二层海洋 散射 波浪载荷 水波
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外海轻型码头结构环境荷载的统计分析 被引量:1
11
作者 王建超 贡金鑫 《水运工程》 北大核心 2010年第2期54-59,共6页
对外海轻型码头结构的波浪荷载和海流荷载进行了统计分析。给出一个波浪周期内,波浪荷载的均值系数和变异系数随相位角的变化,进而得出50年设计基准期内波浪荷载的均值系数和变异系数。使用Monte-Carlo方法研究了波浪荷载的概率分布类... 对外海轻型码头结构的波浪荷载和海流荷载进行了统计分析。给出一个波浪周期内,波浪荷载的均值系数和变异系数随相位角的变化,进而得出50年设计基准期内波浪荷载的均值系数和变异系数。使用Monte-Carlo方法研究了波浪荷载的概率分布类型。利用海洋平台已有的研究成果,给出了50年设计基准期内海流荷载的均值系数和变异系数。结果表明:对于外海轻型码头结构,可认为波浪荷载和海流荷载均服从极值I型分布;50年基准期波浪荷载的均值系数为1.166,变异系数为0.263,海流荷载的均值系数为1.269,变异系数为0.142。 展开更多
关键词 轻型开敞式码头 环境荷载 波浪力 海流荷载 概率分布
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随机波浪载荷作用下海洋平台结构动力响应分析 被引量:1
12
作者 王宏 刘贤贺 《船舶职业教育》 2016年第4期28-31,共4页
海洋平台是海洋工程结构物的重要形式之一。在考虑海洋环境各种因素对平台结构动力特性影响的基础上,对起主要作用的随机波浪载荷进行研究。利用线性波浪理论和Morison方程,求出作用在导管架平台上的波浪力谱,并将平台简化为一线性系统... 海洋平台是海洋工程结构物的重要形式之一。在考虑海洋环境各种因素对平台结构动力特性影响的基础上,对起主要作用的随机波浪载荷进行研究。利用线性波浪理论和Morison方程,求出作用在导管架平台上的波浪力谱,并将平台简化为一线性系统,利用模态分析的方法计算出平台结构的随机响应谱,并对随机响应谱进行概率统计分析,确定结构的动力响应。 展开更多
关键词 海洋平台 波浪载荷 随机响应分析 Morison方程
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B样条面元法在波浪载荷计算中若干问题研究
13
作者 刘日明 任慧龙 李辉 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2011年第2期99-104,共6页
对基于B样条面元法波浪载荷计算、载荷加载及速度势的二阶偏导数计算中存在若干问题的解决办法进行了探讨。对于加载时压力点的参数值计算,给出一种基于最小二乘法的参数值反算方法;对于二阶偏导数计算,给出一种基于B样条面元法求解速... 对基于B样条面元法波浪载荷计算、载荷加载及速度势的二阶偏导数计算中存在若干问题的解决办法进行了探讨。对于加载时压力点的参数值计算,给出一种基于最小二乘法的参数值反算方法;对于二阶偏导数计算,给出一种基于B样条面元法求解速度势二阶导数的隐式方法,并通过对一无限水域中椭球潜体定常速度势二阶导数的计算对该方法进行了验证。此外,对B样条面元法的计算效率进行了讨论,并对对称性在B样条面元法中的应用以及其对计算效率的提高进行了说明。所介绍的方法简单实用,对于发展和推广B样条面元法在波浪载荷计算中的应用具有一定的价值。 展开更多
关键词 船舶与海洋结构物 波浪载荷 B样条面元法 参数值反算 对称性
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海洋油气钻采中海洋平台环境载荷分析 被引量:1
14
作者 刘国昊 何莎 王文韬 《机械研究与应用》 2012年第6期17-19,共3页
随着油气需求量的不断增加,海洋油气勘探开发的力度逐步增大,对海洋平台的使用越来越多。海洋平台作为服役于恶劣境且承受风、波浪、海流和地震等多种载荷作用的结构体,其安全性对油气开采有重要影响。通过分析风载荷、波浪载荷、海流... 随着油气需求量的不断增加,海洋油气勘探开发的力度逐步增大,对海洋平台的使用越来越多。海洋平台作为服役于恶劣境且承受风、波浪、海流和地震等多种载荷作用的结构体,其安全性对油气开采有重要影响。通过分析风载荷、波浪载荷、海流载荷和地震载荷对平台的作用形式,得到平台在不同服役环境下这些载荷作用于平台的动态响应,对海洋平台的结构设计、强度分析及其安全评估具有重要意义。 展开更多
关键词 油气 平台 载荷 波浪 海流
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波浪循环荷载作用下饱和软黏土孔压发展模式
15
作者 蒋敏敏 蔡正银 肖昭然 《中国港湾建设》 2012年第2期40-43,共4页
利用循环三轴试验对波浪循环荷载作用下饱和软黏土的孔压发展进行了研究,考虑了固结应力、循环应力幅值和循环周期等因素对孔压发展的影响。试验发现,在循环荷载初期,平均孔压的增长较迅速,而循环荷载的后期孔压增长较缓慢;循环应力幅... 利用循环三轴试验对波浪循环荷载作用下饱和软黏土的孔压发展进行了研究,考虑了固结应力、循环应力幅值和循环周期等因素对孔压发展的影响。试验发现,在循环荷载初期,平均孔压的增长较迅速,而循环荷载的后期孔压增长较缓慢;循环应力幅值越大,固结应力越小及循环荷载周期越大,土体中的孔压越大。根据试验结果建立了拟合孔压与循环周数的数学关系式,并研究了不同试验条件对参数的影响。分析表明:循环应力幅值比越大,固结应力越小及参数u*max越大,固结应力对参数k、t的影响较小,参数k、t随着循环应力比值分别近似呈线性降低和线性增大的趋势;不同循环周期的参数u*max和t近似为常数,参数k随着循环周期的变化呈线性降低趋势。 展开更多
关键词 软黏土 波浪荷载 循环三轴试验 孔压
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宽带波浪载荷下海洋结构物内应力范围及疲劳损伤分析 被引量:3
16
作者 李晓飞 胡毓仁 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2008年第4期35-38,共4页
研究短期海况中海洋结构物在宽带波浪载荷作用下交变应力过程中的应力范围的概率分布及结构疲劳损伤问题。首先从应力的功率谱密度出发,利用小波变换作为工具,对应力过程进行模拟。然后用雨流计数法识别出应力过程中对结构造成疲劳损伤... 研究短期海况中海洋结构物在宽带波浪载荷作用下交变应力过程中的应力范围的概率分布及结构疲劳损伤问题。首先从应力的功率谱密度出发,利用小波变换作为工具,对应力过程进行模拟。然后用雨流计数法识别出应力过程中对结构造成疲劳损伤的应力范围,并用Weibull分布对应力范围的分布进行了拟合;最后给出了应力范围服从Weibull分布时结构疲劳损伤的计算方法。 展开更多
关键词 宽带波浪载荷 小波变换 应力范围 疲劳损伤 海洋结构物
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中国大陆境内的O_1分波应变负荷潮
17
作者 吴庆鹏 朱文璐 《北京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1991年第3期330-346,共17页
根据Schwideiski海潮图,本文根据作者提出的积分Green函数方法计算了全球海潮O_1分波在中国大陆产生的应变负荷潮,并绘制了应变负荷潮在中国大陆的分布图。分布图表明,中国大陆全境的O_1分波应变负荷潮受太平洋海潮的控制,在中国南部沿... 根据Schwideiski海潮图,本文根据作者提出的积分Green函数方法计算了全球海潮O_1分波在中国大陆产生的应变负荷潮,并绘制了应变负荷潮在中国大陆的分布图。分布图表明,中国大陆全境的O_1分波应变负荷潮受太平洋海潮的控制,在中国南部沿海地区南海海潮的作用非常显著,此处应变负荷潮的振幅可以接近甚至超过固体潮的振幅,即使在大陆西部内陆地区,负荷潮的振幅亦可达固体潮振幅的百分之几。要合理解释应变固体潮的观测结果,正确考虑负荷潮的影响是十分必要的。 展开更多
关键词 海潮 O1分波 应变负荷潮 中国 大陆
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内波对海洋立管的作用 被引量:1
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作者 赵党 冯现洪 +1 位作者 崔少敏 何宁 《舰船科学技术》 北大核心 2013年第6期83-89,共7页
海洋内波作为海洋水体中特殊的非线性波动现象,对海洋立管的作用特征尚处研究阶段。本文首先分析海洋内波的成因及研究现状,之后结合我国南海海洋内波多发特性,对该海域内已建立管在内波作用下的特性进行分析,得出合理化建议。随着我国... 海洋内波作为海洋水体中特殊的非线性波动现象,对海洋立管的作用特征尚处研究阶段。本文首先分析海洋内波的成因及研究现状,之后结合我国南海海洋内波多发特性,对该海域内已建立管在内波作用下的特性进行分析,得出合理化建议。随着我国南海深水油气资源开发战略的推进,研究内波对海洋立管的作用具有重大的学术意义和实际应用意义。 展开更多
关键词 海洋内波 海洋立管 扰动源 涡激振动 载荷和抗力系数设计
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基于AQWA的船载汽车吊装卸过程的吊缆张力分析 被引量:3
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作者 黄恒 陈徐均 +2 位作者 焦经纬 沈海鹏 苗玉基 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期223-234,共12页
为了分析在海洋环境中的船载汽车吊装卸浮体单元过程的吊缆张力变化,利用ANSYS-AQWA软件对运输船上的汽车吊装卸作业过程进行模拟仿真。基于时域响应分析方法,对在不同方向的环境载荷作用下,被卸载的浮体单元处于不同的位置时,计算了吊... 为了分析在海洋环境中的船载汽车吊装卸浮体单元过程的吊缆张力变化,利用ANSYS-AQWA软件对运输船上的汽车吊装卸作业过程进行模拟仿真。基于时域响应分析方法,对在不同方向的环境载荷作用下,被卸载的浮体单元处于不同的位置时,计算了吊缆张力随时间变化的情况。计算结果表明:吊缆张力总体呈周期性变化,浮体单元未接触水面时,吊缆张力随吊缆长度的增加而略有减小;当浮体单元接触水面时,由于水面波浪载荷的冲击作用,浮体单元会发生较大的运动,从而导致吊缆张力发生剧烈变化,张力甚至能够达到重物重量的1.25倍;当浮体单元下降到漂浮状态时,由于船体横摇和波浪作用,吊缆张弛变化明显,张力甚至会从0突变到重物重量的0.55倍,这些巨大的冲击对作业的安全极为不利。此外,横浪和斜浪会加剧船体的运动,从而导致吊缆张力变化幅值增大。 展开更多
关键词 海洋工程 船载汽车吊 吊物系统 张力 波浪载荷
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运输类飞机海浪迫降试验技术 被引量:3
20
作者 曾毅 吕继航 《沈阳航空航天大学学报》 2015年第1期18-22,共5页
运输类飞机跨海飞行时,需要研究飞机海面迫降时的动态载荷特性。基于此,分析了运输类飞机波浪着水类试验的基本理论及试验方法,建立了一种海浪数学模型和海浪谱模拟方法,并进行了某运输类飞机缩比模型的海浪着水测试。结果表明,相对于... 运输类飞机跨海飞行时,需要研究飞机海面迫降时的动态载荷特性。基于此,分析了运输类飞机波浪着水类试验的基本理论及试验方法,建立了一种海浪数学模型和海浪谱模拟方法,并进行了某运输类飞机缩比模型的海浪着水测试。结果表明,相对于静水面,飞机在海浪中迫降时的过载峰值和压力峰值要大很多。研究结果为国内运输类飞机的研制提供了参考。 展开更多
关键词 运输类飞机 海浪迫降 海浪谱 载荷
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