浅海结构物波浪力计算及实验研究

应用椭圆余弦波理论,双曲波理论及孤立波理论,对作用于浅海海洋结构物的波浪力进行了计算,并在造波水槽中进行了波浪力及波压力实验研究,应用实验结果对传统的计算方法进行了修正,提出了静水面以上波压力的修正公式。研究结果表明,应用椭圆余弦波理论和双曲波理论计算理论波压力,然后进行修正,用浸没表面积分法计算的波浪力与实验值相接近。     

浅海破碎波浪力计算及实验研究

用实验研究方法 ,对作用于直立圆柱上的破碎波浪力进行了研究。实验在造波水槽中进行 ,破碎波通过可调式倾斜池底实现。实验分破碎波压力分布测定和破碎波总力测定两部分。实验结果表明 ,破碎波压力沿深度呈指数规律变化 ,但水面上下规律不同。将实验研究与理论分析相结合 ,应用曲线拟合技术 ,得出了破碎波压力的分布规律 ,给出了应用压力积分法计算破碎波浪力的估算公式。与实测的破碎波总力相比 ,均方根破碎波浪力的估算结果具有较高的置信度 ,建议在工程中应用。     

少数余弦波模拟畸形波方法

基于Longuet-Hinggins模型,提出了少数余弦波模拟畸形波方法.该方法采用20个小振幅余弦波叠加,通过调整余弦波初相位和增加修正波,可以成功模拟出满足定义要求的畸形波,所生成的畸形波波形与实测畸形波基本相似;并且该方法可以与ANSYS有限元软件结合,快速计算畸形波对结构物的波浪力.     

不规则波作用下开孔沉箱垂直方向受力的试验研究

通过二维不规则波波压力试验。对不规则波作用下无顶板开孔沉葙所受到的垂直方向的波浪力进行了系统地研究。给出了不规则波作用下开孔沉葙所受到的浮托力及总垂直波浪力与实体沉葙所受到的浮托力的比值与消浪室相对宽度、相对水深、开孔率等影响因素的关系，提出了计算不规则波作用下无顶板开孔沉葙垂直方向所受到的波浪力的计算方法。同时给出了总垂直波浪力的力臂的计算方法，联合应用以上所得关系式，能够有效计算总垂直波浪力所产生的对后踵的倾覆力矩，为开孔沉箱的设计提供了有价值的结果。     

不规则波作用下无顶板开孔沉箱波浪力的计算方法

通过二维不规则波波压力试验,对不规则波作用下无顶板开孔沉箱所受到的波浪力进行了系统地研究。针对开孔沉箱由于具有特殊的消浪室结构导致其所受到的总水平与总垂直波浪力存在相位差,给出了相位差的计算公式,提出了不规则波作用下开孔沉箱三个滑移稳定危险时刻的波浪力计算方法。将本文推荐方法的计算结果与试验结果比较可见,两者符合较好,推荐方法大多情况下能够给出较为安全的结果,能为实际工程提供有应用价值的结果。     

竖直截断圆柱一阶波浪力的实验研究

开展了波浪与竖直截断圆柱相互作用的实验研究，实际量测了竖直截断圆柱上的水平波浪力、垂向波浪力和波浪力矩。实验发现水平波浪力和波浪力矩随波浪频率先增大然后减小，垂向波浪力随波浪频率的增大而减小，在本实验范围内不同波陡下的波浪力和波浪力矩基本上与波高成线性关系，实验结果与一阶理论计算结果吻合良好。     

斜向规则波与直墙相互作用的实验研究

通过规则波的实验研究,分别给出了每延米斜向波波浪力与正向力之比,以及当单元直墙长度不同时该单元上平均延米斜向波波浪力与延米力之比与各影响参数间的相互关系式,也得出了斜向波反射系数和正向波相比不发生变化的结果。它们对于工程设计有一定应用价值。     

非线性随机波浪阻力谱特性研究

应用非线性谱分析理论,对非线性随机波浪阻力谱特性进行分析。波浪阻力计算取决于海水质点的速度,而速度计算又依赖于所采用的波浪理论。研究表明:给定波浪基本参数,用线性波理论计算的速度值比三阶Stokes波理论计算的速度值大;非线性波浪阻力经过线性化后,其计算值比实际值偏小,均方误差接近10％,这对海洋结构物的安全是不利的。因此,对于重要的海洋结构物,应当考虑随机波浪阻力的非线性特性。     

组合载荷下套管柱强度设计的三向应力圆理论

针对双向应力椭圆理论存在的问题 ,提出了解决组合载荷下套管柱强度设计的三向应力圆理论 ;根据相关文献的实验数据 ,对三向应力圆理论的正确性进行了初步验证 ,证明三向应力圆理论与实验数据的符合程度较好。同时指出 ,计算有效轴向力应当采用浮力系数法 ,并给出管内外多段液体密度不同时的浮力系数计算公式 ,以及使用三向应力圆理论修正屈服强度的计算公式 ,认为它比双向应力椭圆理论修正屈服强度更简单     

波浪中船体砰击荷载局部压力系数的数值预报

应用FLUENT软件计算船体不同剖面在波浪中所受的砰击压力,然后应用边界元软件平台计算船体在给定海况下相对于波面的垂向运动速度,并建立船体剖面的入水模型,直接计算砰击压力分布与垂向力。最终计算得到可用于工程设计的确定局部压力系数的经验公式。     

双曲时距方程对地震资料处理的影响

常规地震资料处理方法是建立在双曲时距理论基础之上的。本文主要研究了基于双曲方程的速度分析和动校正方法对叠加速度和t0时间的影响，并提出了改进的办法。首先从理论上证明水平层状介质中基于双曲方法的动校正速度随着炮检距的增大而增大；然后以水平层状介质为例进行了分析。结果表明，双曲速度分析会导致所计算的叠加速度偏大，动校正后的t0时间也偏大；反射波的炮检距越大，计算的叠加速度和t0时间偏差越大。采用非双曲时距方程可以减小计算误差。     

浅海非线性波浪荷载谱的研究

本文应用理论推导及数值计算方法,对浅海非线性随机波浪的荷载谱进行了研究;将波面方程、海水质点的水平速度及加速度分解成一阶和二阶分量,通过引入Hermite多项式,得到了波面方程与其一阶分量的自相关函数之间的关系,从而确定了一阶波面分量的谱密度,进而得到了单位桩柱长度上的波浪力及总波浪力的谱密度。     

有顶板开孔沉箱水平波浪力及力矩的计算

有顶板开孔沉箱所受的总水平波浪力及总水平力臂等是开孔沉箱设计中重要参数。通过大量的规则波物理模型试验．本文探讨了这两个参数与其主要影响因素之间的关系．并给出工程上实用的简化计算式。将推荐的总水平波浪力及力臂公式计算结果与实测值进行对比．二者符合较好．表明简化计算式能够正确反映试验的规律性．工程设计上可采用本方法分析开孔沉箱所受的总水平波浪力及力矩的变化。     

不规则波作用下有顶板开孔沉箱总水平力的计算

进行了不规则波作用与有顶板开孔沉箱相互作用的物理模型实验,利用因次相关分析的方法系统分析了总水平波浪力及总水平力臂与其主要影响因素之间的关系,基于大量的实验数据,通过最小二乘法拟合出水平波浪力及其力臂与主要影响因素之间的相关式,当顶板相对高度s/H1/3≥2.1时,顶板对开孔沉箱所受的波峰、波谷总水平力不再有影响。将得到的结果与规则波实验结果进行对照,可知不规则波作用的总水平力大于规则波作用的总水平力;建议实际工程中采用本文的不规则波作用的总水平力及力臂拟合关系式作为设计依据。     

波浪作用下空心块体稳定性分析初探

通过二维物理模型试验,探讨了暗基床上空心块体在规则波作用下的失稳模式。通过试验观察发现,当空心块体内有一定高度的填料时,波浪正向作用下空心块体首先倾覆失稳。本试验测量了作用在空心块体上的波浪力,并与同尺寸沉箱所受的波浪力进行对比,结果显示在波峰时空心块体所受的总水平波浪力比相同波浪作用下的沉箱所受力小而波谷作用下空心块体所受的总水平波浪力却比相同波浪作用下的沉箱所受波浪力大。鉴于上述实验观察结果,空心块体的主要失稳模式分析方法应作进一步研究。     

转换P-SV波叠前偏移

转换P-SV波的入射波与反射波传播速度不同,射线路径也不对称,反射点偏离共中心点,其时距曲线不再是双曲线,所以,不能用P-P波常规水平叠加方法和叠后偏移方法进行处理。即使采用计算转换点等特殊处理技术,也会带来较大的误差。本文采用声学方程及相移法对P-SV波进行叠前偏移,可以高效率地处理转换波的运动学问题,而且能保证成像精度。所以,此法能同时解决P-SV波叠加和偏移两方面的问题。     

利用XMAC测井资料识别油气层段

XMAC全波资料在油气勘探及油田工程中有着广泛的应用，在研究全波传播的理论基础上，提出了XMAC测井资料识别油气的方法，即：原始波形识别油气法，纵横波比法识别油气和纵横波能量衰减法识别油气，在油田取得了较好的应用效果。