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海上風電場半潛式平臺錨固基礎(chǔ)可靠性優(yōu)化設(shè)計研究————作者：劉君;吳妮芬;

摘要：錨固基礎(chǔ)通過系泊線定位海上浮式平臺，是保障浮式風電場正常運行的根基。海床土的強度以及環(huán)境荷載具有很強的不確定性。以沉箱、多線動力貫入錨和輕質(zhì)動力安裝板錨三類錨固基礎(chǔ)為研究對象，構(gòu)建錨固系統(tǒng)的成本模型。以基礎(chǔ)尺寸為設(shè)計變量，資本支出最小為目標，開展確定性優(yōu)化設(shè)計，得到滿足約束的最優(yōu)尺寸。在此基礎(chǔ)上，采用AK-MCS方法對確定性優(yōu)化結(jié)果進行可靠性分析，驗證不同土強度變異系數(shù)下確定性優(yōu)化設(shè)計的合理性。進...

彎曲荷載作用下纖維增強熱塑性柔性管損傷失效研究————作者：趙德喜;

摘要：以纖維增強熱塑性柔性管為研究對象，通過對柔性管橢圓化變形進行幾何分析，并基于非線性圓柱殼理論建立彎曲荷載作用下柔性管三維理論模型，進一步考慮三維應(yīng)力狀態(tài)及分層失效因子，采用Hashin-Yeh失效準則預(yù)測增強層玻纖帶的失效模式，同時根據(jù)Von Mises應(yīng)力準則對內(nèi)襯層和外保護層進行損傷失效評估，并通過有限元數(shù)值模擬進行模型驗證，對柔性管進行極限狀態(tài)應(yīng)力、失效模式以及剛度退化規(guī)律進行研究。研究結(jié)果...

臺風條件下飽和砂土中共享樁錨承載變形特性研究————作者：李達;孫國棟;張夢竹;崔建斌;張友虎;吳初恒;

摘要：高昂的成本是當前漂浮式海上風電發(fā)展中面臨的主要障礙。在大型漂浮式海上風場中采用共享錨技術(shù)可大幅減少錨點數(shù)量，降低系泊錨勘察、制造及安裝成本，從而有效降低造價。臺風是我國東南沿海建設(shè)漂浮式海上風電場所面臨的主要海洋環(huán)境挑戰(zhàn)，但臺風海洋環(huán)境下共享錨的設(shè)計理論與方法尚為空白。為探究臺風條件下共享樁錨基礎(chǔ)的承載變形機理，開展了飽和砂土中共享樁錨系列模型試驗。試驗結(jié)果表明共享樁錨基礎(chǔ)與傳統(tǒng)獨立系泊樁錨基礎(chǔ)在...

變向水平荷載作用下海上風電裙式吸力基礎(chǔ)承載特性模型試驗————作者：李智;賈小剛;張程遠;李大勇;彭虹橋;劉秉文;

摘要：裙式吸力基礎(chǔ)是一種新型海上風電基礎(chǔ)形式，服役期長期受到變向風、波浪水平荷載作用。目前針對吸力基礎(chǔ)水平承載特性方面的研究多將風、波浪荷載簡化為一個方向固定的水平荷載，但大量海洋觀測數(shù)據(jù)表明，海洋風荷載與波浪荷載方向隨溫度、季節(jié)、氣候等因素發(fā)生變化，從而影響基礎(chǔ)承載特性。采用自主研發(fā)的海工基礎(chǔ)多向復(fù)雜模型試驗加載系統(tǒng)，開展砂土中定向與變向水平加載模型試驗，研究了加載高度以及變向角度對水平極限承載力以及...

極端波浪下跨海橋梁橋墩受力特性試驗與數(shù)值研究————作者：何威;辜偉芳;孫亮;趙西增;陶鋼;趙鑫;李宗宇;汪玉平;

摘要：極端波浪對跨海橋梁墩柱的沖擊能引起巨大的波浪荷載，對橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性構(gòu)成嚴重威脅。以臺州灣頭門島某跨海橋梁主橋墩為研究對象，運用水槽試驗研究了不同重現(xiàn)期波浪及波流耦合條件下橋墩整體結(jié)構(gòu)的受力特性，并利用開源平臺OpenFOAM結(jié)合RANS方程和k-ω SST湍流模型構(gòu)建了極端波浪作用下橋墩受力的三維數(shù)值模型，重點分析波浪沖擊下橋墩各組成部分的波浪力歷時特性，越浪形態(tài)和砰擊壓強分布，進一步解析橋墩的...

單筒吸力樁基礎(chǔ)H-M不排水承載力包絡(luò)線研究————作者：董小鈺;張念濤;封曉偉;趙乾;

摘要：單筒吸力樁基礎(chǔ)常用作海底基礎(chǔ)設(shè)施的支撐結(jié)構(gòu)，其巖土分析與設(shè)計廣泛應(yīng)用承載力破壞包絡(luò)線法進行控制載荷工況的快速、高效評估。以往研究中的單筒吸力樁水平-彎矩（H-M）承載力破壞包絡(luò)線方程大多基于經(jīng)驗擬合方式獲得，適用范圍局限。橢圓方程通常用于描述單筒吸力樁H-M承載力包絡(luò)線，其控制參數(shù)包括橢圓長半軸長度、長軸轉(zhuǎn)角以及短半軸長度。利用有限元分析方法，揭示了單筒吸力樁在H-M復(fù)合加載條件下周圍土體的破壞機...

基于時域方法的漂浮光伏平臺連接方式對比與優(yōu)化————作者：鄭燦;范永春;范少濤;王洪慶;任灝;

摘要：針對海上漂浮式光伏（Floating Photovoltaic，簡稱FPV）平臺在波浪環(huán)境下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)及連接方式影響問題，基于時域數(shù)值方法對平臺在規(guī)則波中的水動力載荷進行分析模擬，并以梁單元模型捕捉桿件及連接單元的力學響應(yīng)，對三種連接方式（纜繩+防撞橡膠、支撐彈簧、剛性連接）進行了系統(tǒng)的比較研究。首先，采用莫里森公式對平臺波浪載荷進行計算；隨后，通過瞬態(tài)方法分析了不同浪向下的各連接方式的載荷以及桿...

撲翼式波浪能裝置與漂浮式風機耦合效應(yīng)研究————作者：李斌;胡廣川;盧舒寧;朱曉賀;陳金龍;楊陽;

摘要：浮式風-浪聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)是降低深遠海風能利用成本的新型裝備，為研究兩者間的耦合效應(yīng)，基于OpenFAST與AQWA軟件建立一種撲翼式波能裝置與22 MW半潛式漂浮式風機組成的風-浪聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)全耦合仿真模型。研究發(fā)現(xiàn)，波浪能裝置可顯著降低漂浮式風機平臺的運動響應(yīng)，最高可降低7.64%的運動響應(yīng)和16.18%的系泊張力。在風機停止工作時的極端海況下，波浪能裝置依舊能夠獨立發(fā)電，其平均功率可達2.293...

基于SLA的海底管道貫入阻力影響因素分析————作者：杜尊峰;郭驍;朱海明;溫家朋;

摘要：由于管道自重和鋪設(shè)過程中的動態(tài)安裝效應(yīng)，管道安裝完成后會產(chǎn)生一定的初始沉陷。準確評估初始沉陷的前提是對管道垂直貫入過程有深入的理解。通過連續(xù)極限分析（SLA）方法模擬管道垂直貫入海床土體過程。該方法可獲取塑性變形區(qū)域位移場以更新幾何模型，并迭代開展極限分析至指定位移。基于SLA方法研究管土界面粗糙度、土體強度、土體重度等參數(shù)對管道貫入阻力的影響，最終得到各種參數(shù)與管道貫入阻力的關(guān)系曲線，并總結(jié)了阻...

基于SPH方法的開孔潛堤岸灘促淤效果數(shù)值研究————作者：鄧斌;鄧先超;官志鑫;張愛平;鄧寶利;蔣昌波;

摘要：基于無網(wǎng)格光滑粒子流體動力學（SPH）方法，建立波浪-建筑物-岸灘相互作用的數(shù)值模型，研究開孔潛堤的岸灘泥沙輸移規(guī)律，以及不同波浪條件、布置位置和開孔率對岸灘促淤效果的影響。開孔潛堤在規(guī)則波作用下，堤前底部流速激增驅(qū)動泥沙起動，經(jīng)開孔區(qū)域輸運后在堤后低流速區(qū)沉降，具備“促起動-控輸移-穩(wěn)沉降”的泥沙調(diào)控作用，可實現(xiàn)岸灘促淤。影響參數(shù)分析表明，堤后淤積厚度隨波高與波長的增大而增加，同時潛堤離岸布置越...

天然氣水合物儲層巖心保壓轉(zhuǎn)移及測試系統(tǒng)研制與試驗研究————作者：高巧玲;陳家旺;南立文;陸紅鋒;許辰璐;呂鑫;盛慶華;

摘要：針對海底天然氣水合物資源勘探開發(fā)對水合物儲層分析的需求，研制了壓力維持與溫度控制系統(tǒng)、巖心長行程轉(zhuǎn)移裝置、巖心切割裝置、保壓鉆具對接裝置及保壓轉(zhuǎn)移測控系統(tǒng)，集成了天然氣水合物儲層巖心保壓轉(zhuǎn)移及測試系統(tǒng)工程樣機，并通過海試對其工作性能進行了驗證。海試結(jié)果表明，天然氣水合物儲層巖心保壓轉(zhuǎn)移及測試系統(tǒng)可在35 MPa的高壓下，將長3.0 m的巖心從保壓鉆具中轉(zhuǎn)移，切割成巖心段存放到樣品存儲筒中，并在轉(zhuǎn)移...

海上風電大直徑中空夾層鋼管混凝土組合單樁基礎(chǔ)截面尺寸多目標優(yōu)化————作者：何奔;胡俊;徐普;韓勃;呂娜;

摘要：海上風電單樁基礎(chǔ)具有結(jié)構(gòu)簡單、承載性能優(yōu)越、風機建成后占用海面積較小等優(yōu)點，受到廣泛應(yīng)用。依托福建連江外海深遠海海上風電場實際工程，提出一種上部為風機鋼塔筒，泥下段為鋼管樁，水中段采用中空夾層鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)的三段式新型單樁基礎(chǔ)型式。為了獲得水中段中空夾層鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)的最優(yōu)截面尺寸，探究其結(jié)構(gòu)性能以滿足設(shè)計使用要求，采用基于遺傳算法的多目標優(yōu)化方法，以抗彎剛度和用鋼量為雙重優(yōu)化目標，選取外...

基于圖像處理的深海多金屬結(jié)核豐度評估方法————作者：李娜;鄒濤;程勇;李海軍;

摘要：為了提高深海多金屬結(jié)核資源評估準確率，采用多金屬結(jié)核數(shù)量、覆蓋率、粒徑作為多金屬結(jié)核資源評估的參數(shù)，提出了一種基于圖像增強和識別技術(shù)的多金屬結(jié)核資源豐度評估方法。首先針對深海多金屬結(jié)核圖像存在對比度低、偏藍綠等問題，基于光在水體中的衰減率不同的特征，估計場景深度，對結(jié)核圖像進行有效還原；其次，制作相關(guān)多金屬結(jié)核圖像數(shù)據(jù)集，采用YOLO12目標檢測模型統(tǒng)計多金屬結(jié)核分布信息；對由于被海底泥沙遮擋導致...

波增紊動量化及其在三維近岸流模型中的應(yīng)用————作者：吳岳峰;張慶河;紀超;

摘要：在近岸海洋環(huán)境中，波浪破碎產(chǎn)生的渦旋向下擴散，使水體紊動增強，對水體的垂向混合乃至懸沙及溫度擴散產(chǎn)生顯著影響，為此，三維近岸流模型中需要合理體現(xiàn)波增紊動的作用。利用OpenFOAM數(shù)值模型，模擬近岸波浪破碎過程中的波高、水位、周期平均流速和紊動動能分布，分析了波增紊動的貢獻及其空間演化規(guī)律，揭示波增紊動主要在內(nèi)破波帶外緣出現(xiàn)顯著量值。基于遺傳規(guī)劃和最小二乘法建立了波增紊動的經(jīng)驗公式，并將其引入三維...

采掘坑影響下孤立波沿岸礁傳播變形及爬高研究————作者：劉晨光;周婷;姚宇;向知用;

摘要：基于馬紹爾群島馬朱羅環(huán)礁觀測數(shù)據(jù)，通過波浪水槽物理模型試驗分析了孤立波入射波要素（入射波高、礁坪水位）和采掘坑形態(tài)因素（采掘坑位置及寬度）對孤立波傳播變形及岸灘爬高的影響。采用基于光滑粒子流體動力學（SPH）方法的無網(wǎng)格數(shù)值模型進行數(shù)值模擬，并通過與試驗數(shù)據(jù)對比驗證其準確性。結(jié)果表明：在礁形剖面上無量綱孤立波波高隨著入射波增大而減小，隨著礁坪水深增大而增大。采掘坑對孤立波的影響主要是由于坑壁處波浪...

循環(huán)荷載下吸力錨與海洋水合物層相互作用數(shù)值模擬————作者：李望晨;管龍飛;楊建宇;鄧學晶;

摘要：吸力錨在循環(huán)荷載作用下會引起海洋水合物儲層中孔隙壓力波動，進而誘發(fā)水合物解離，影響吸力錨穩(wěn)定性。為了厘清水合物解離影響吸力錨穩(wěn)定性的作用形式，基于水合物解離動力學理論和多孔介質(zhì)傳熱方程對吸力錨受循環(huán)荷載作用下引發(fā)水合物解離的機理進行數(shù)值模擬分析，采用COMSOL Multiphysics多物理場仿真軟件建立了熱-流-固耦合模型，模擬了吸力錨受循環(huán)荷載作用下引發(fā)水合物解離的作用機理。研究發(fā)現(xiàn)，吸力錨...

基于方箱結(jié)構(gòu)的多開口型浮式防波堤水動力性能研究————作者：李金澄;程勇;嵇春艷;嚴明宇;盧莉莉;

摘要：在海洋開發(fā)與港口建設(shè)需求不斷增長的背景下，針對浮式防波堤的構(gòu)型創(chuàng)新與性能研究尤為必要。基于方箱結(jié)構(gòu)，設(shè)計3種多開口型浮式防波堤，系統(tǒng)探究波浪周期、開口形狀等因素對浮式防波堤水動力性能和消波效果的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，不同構(gòu)型浮式防波堤RAO基本不受浪向影響，垂蕩RAO在固有周期處產(chǎn)生共振，橫搖RAO出現(xiàn)雙峰現(xiàn)象。相比不開口構(gòu)型，多開口構(gòu)型的附加質(zhì)量、輻射阻尼的波動現(xiàn)象會向低頻方向偏移。同時，多開...

配備雙U型流道沖擊式透平的振蕩水柱波浪能裝置的多級能量轉(zhuǎn)換特性————作者：王辰;張永良;徐浩淳;

摘要：提出在振蕩水柱（oscillating water column，簡稱OWC）波浪能轉(zhuǎn)換裝置中引入雙空氣透平結(jié)構(gòu)的概念，在由圓筒形OWC裝置與帶導浪墻的直立防波堤耦合形成的一體化系統(tǒng)中，通過配置兩臺U型流道結(jié)構(gòu)的沖擊式空氣透平，數(shù)值研究了一體化系統(tǒng)從波浪能至電能的多過程能量轉(zhuǎn)換的特性，并在空氣透平處于自由啟動和強制啟動的兩種工作模式下，與采用單空氣透平的一體化系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換特性進行了對比。研究結(jié)果...

海上浮筒型漂浮式漁光互補系統(tǒng)的水動力響應(yīng)數(shù)值模擬研究————作者：崔森琦;王志瑜;畢春偉;

摘要：構(gòu)建海上新能源逐漸成為我國實現(xiàn)“雙碳目標”的重要手段，而海上漂浮式光伏作為海上新能源的重要組成部分，應(yīng)用場景與傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖形成空間資源競爭，引發(fā)用海矛盾。研究提出了一個創(chuàng)新的浮筒型漂浮式漁光互補系統(tǒng)，將漂浮式光伏與網(wǎng)箱養(yǎng)殖融合，實現(xiàn)水面生產(chǎn)清潔能源，水下實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的新模式。通過水動力計算軟件OrcaFlex分析了漁光互補系統(tǒng)在不同環(huán)境條件下的水動力響應(yīng)，并通過前人的模型試驗驗證了數(shù)值模擬方法的準...

基于珊瑚微粉的低碳全珊瑚海水混凝土制備及力學性能————作者：馬嘉陽;韓宇棟;周瑩;李益鵬;黃浩;陶韜;朱力林;

摘要：為探明珊瑚微粉（CP）作為膠凝材料的可行性，開展低碳全珊瑚海水混凝土（LCCASC）的制備及力學性能研究，探明不同CP摻量和細度對珊瑚砂漿強度的影響，提出不同強度等級LCCASC的配合比設(shè)計方法，為全珊瑚海水混凝土（CASC）實現(xiàn)低碳化制備、力學性能提升提供理論支撐。結(jié)果表明：隨著CP摻量的增大以及CP細度的減小，珊瑚砂漿的強度先增大后減小，最佳摻量為10%，最佳細度為D₅₀...

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