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不同倒角半径柱体绕流数值模拟及水动力特性分析

作者：于定勇; 赵建豪; 黄东燕; 钟延超 刊期：2018年第05期

为研究倒角半径变化对柱体绕流水动力特性的影响,本文使用Fluent软件,采用大涡模拟对雷诺数Re=3900下的6种不同倒角半径的三维柱体进行了研究。在模型验证基础上,分析了由方柱渐变到圆柱过程中后方流场速度的时均特性及瞬时涡脱落变化规律,给出了不同倒角半径下的升、阻力系数值及无量纲涡脱频率St数。分析结果表明:平均阻力系数随倒角半径的增...

不同运动自由度组合串列双圆柱涡激振动数值模拟

作者：王凯鹏; 赵西增; 段松长 刊期：2018年第05期

基于自主研发的紧致插值曲线CIP(Constrained Interpolation Profile)方法数学模型,对均匀来流条件时不同运动自由度组合下的串列双圆柱涡激振动问题开展二维数值模拟。模型针对雷诺数Re=100,质量比m*=2的串列双圆柱涡激振动问题,选取上、下游圆柱不同运动自由度组合工况进行模拟。重点分析圆柱的升阻力系数、运动位移随折合速度U r变化的响应。...

圆筒型FPSO阻尼结构的阻尼性能研究

作者：童波; 季欣洁; 王浩; 唐友刚 刊期：2018年第05期

针对圆筒型海上储油装置FPSO,研究其不同类型阻尼结构的阻尼性能,以便有效减小此类结构的垂荡运动。提出U型和倒U型两种不同的圆筒型FPSO阻尼结构型式,采用CFD方法模拟浮体的强迫运动,计算分析阻尼结构的阻尼特性,对比了传统垂荡板结构、U型阻尼结构、倒U型阻尼结构的阻尼性能,详细分析阻尼结构的不同参数包括高度、筒体间距、开孔情况等三个因...

开孔率对明基床上开孔沉箱波浪反射系数影响的数值研究

作者：蔡郁; 孙大鹏; 赵沛泓; 吴浩 刊期：2018年第05期

基于二维连续小波变换的颗粒物数字粒径方法研究

作者：郭立恒; 刘海江 刊期：2018年第05期

对于海岸工程的研究而言,测定泥沙、砾石、卵石等颗粒物的中值粒径具有重要的研究意义。近年来,许多学者逐渐将统计学方法应用于分析泥沙等颗粒物的粒径大小及其级配分布,小波变换是该研究领域时新的统计计算数学方法之一。由于一维连续小波变换(1D-CWT)在估算颗粒数值粒径方面存在一定的局限性,本研究基于二维连续小波变换(2D-CWT),提出了新的...

振荡剪切流作用下钢悬链线立管非线性动力分析

作者：张博强; 郭海燕; 刘震 刊期：2018年第05期

钢悬链线立管(SCR)的非线性动力响应会在复杂的海洋环境下发生改变。以钢悬链线立管为研究对象,采用细长柔性杆理论,考虑波浪与振荡剪切流联合作用,建立钢悬链线立管运动方程并进行有限元离散,在时域中求解,编写相应计算程序,通过算例研究钢悬链线立管在波浪与振荡剪切流联合作用下的动力响应变化规律。将振荡剪切流与一般剪切流进行对比,得到突...

基于并行计算的海洋平台谱分析疲劳筛选技术研究

作者：李洛东; 刘成名; 梁园华 刊期：2018年第05期

为了得到海洋平台疲劳失效风险最大的焊接区域,提出了以有限元网格单元应力为基础的谱分析筛选方法,并开发了程序。程序采用并行计算架构,单次完成数万个单元的累积损伤度/疲劳寿命计算,并通过有限元软件以云图方式显示疲劳寿命。采用该程序计算双浮筒半潜式平台的疲劳寿命。结果表明,该型平台疲劳失效风险较高的区域为立柱与上壳体下浮体连接对...

非线性海床土深水缓波型立管动力响应分析

作者：王孟义; 白兴兰; 谢永和 刊期：2018年第05期

缓波立管的结构形式能够有效改善立管触地区的动力响应,达到保护立管触地区的目的。基于集中质量法和考虑土体弱化的非线性海床土模型,用等效浮力的方法将缓波立管浮力段简化,并在OrcaFlex中建立传统钢悬链线立管和缓波立管的集中质量模型进行分析,考虑立管结构形式、浮力段长度和浮力段起始位置的影响,得到立管静态位形、触地点张力和弯矩、立...

基于颗粒流理论的深海玄武岩破碎机理研究

作者：李力; 高贺朋 刊期：2018年第05期

针对深海玄武岩岩芯样品在高围压下难以破碎获得的问题,理论分析了金刚石与岩石的相互作用。采用单轴与三轴压缩实验,获得了模拟深海玄武岩的力学参数;基于颗粒流理论,建立了深海玄武岩线性平行黏结颗粒流数值模型,数值模拟高围压下金刚石颗粒破碎玄武岩的过程,获得了金刚石与玄武岩相互作用的动态力学响应规律,初步阐明金刚石破碎玄武岩机理。...

高孔隙多金属硫化物海水围压下切削模拟

作者：李艳; 王梓勋; 栗梦丹 刊期：2018年第05期

考虑海底多金属硫化物(SMS)高孔隙率、受围压等特点,首先采用蒙特卡罗法,结合APDL语言建立了具有一定孔隙率的SMS矿体几何模型,然后基于LS-DYNA仿真平台建立了高海水围压条件下单截齿切削破碎具有一定孔隙率SMS矿体的仿真模型,并进行了相应的数值模拟。研究结果表明:在高海水围压条件下,多金属硫化物的切削难度明显增强,高围压作用使切屑更难从...

霍尔锚抛锚深度模型试验研究

作者：韩聪聪; 陈学俭; 刘君 刊期：2018年第05期

河床或海床中会布设光缆、管线、隧洞等结构物,如果该水域上有船只抛锚,就要考虑抛锚对结构物安全的影响。通过模型试验探究了霍尔锚在黏土中的抛锚深度,研究了贯入速度、锚重以及土强度对抛锚深度的影响。在模型试验中,用MEMS加速度传感器捕捉锚在土中运动时的加速度,并由加速度积分得到锚的下落速度及对应的下落位移。模型试验结果表明:当霍尔...

深水波中进动共振的数值模拟研究

作者：赵扩; 马小舟; 马玉祥; 董国海 刊期：2018年第05期

进动(precession)共振是一种非线性共振相互作用,2016年才有学者对这一现象进行研究。采用非静压二维自由表面流模型模拟了深水条件下重力波的进动共振现象。通过边界造波的方法产生双色波,分析了触发进动共振的初始条件;探讨了进动共振在小振幅前提条件下发生的简化初始条件。数值模拟分析两组对称测点,对不同测点的波面、能量谱进行对比分析。...

印尼ADIPALA海域较长周期波浪统计特征分析

作者：王晋; 俞武华; 夏艳军; 柳淑学; 张昊宸; 李金宣 刊期：2018年第05期

对印尼ADIPALA海岸观测的较长周期波浪数据进行了统计分析,给出了不同统计波高特征值之间的关系以及统计特征周期和相对水深的关系;并就波浪统计中的波高分布,采用威布尔分布形式进行拟合,得到波高累积分布;给出了最大波高计算公式,可为工程设计提供参考。

钢悬链式立管出平面运动刚体模态试验研究

作者：付雪鹏; 黄维平 刊期：2018年第05期

钢悬链式立管为深海浮式生产系统油气输送的首选立管。基于钢悬链式立管刚体摆动模型,通过理论分析和模型试验,研究了钢悬链式立管出平面运动的动力学特性,验证了作者此前提出的钢悬链式立管出平面运动的刚体模态特征。研究表明,在海洋环境荷载作用下,波浪力和涡激升力引起的悬链式立管振动不仅有弯曲变形模态,也存在刚体摆动模态。对于钢悬链式...

钢悬链线立管强度可靠性计算研究

作者：张萌; 李智博; 吴剑国; 张国进; 孙政策 刊期：2018年第05期

在钢悬链线立管分析中,材料性能、载荷参数、计算方法等都存在着大量不确定性。为考虑不确定性因素造成的影响,采用作用效应-抗力半随机过程构建可靠性模型,并采用极小化变换转化为静态可靠性问题。选用物理含义较为明确的屈服判定准则建立功能函数,通过单样本K-S检验对载荷随机过程的概率特性进行极值统计,提出载荷转化的方法以实现与目标可靠...