波浪作用对海上漂浮式光伏光照辐射能的影响

海上漂浮式光伏是应对光伏开发与土地资源之间矛盾的有效方式,但在波浪作用下,漂浮式海上光伏结构的光伏板将时刻随波浪摇动,使得光伏板的对日角度不断变化,这将对光伏板的发电量具有较大影响。本文推导了光伏板在规则波作用下光照辐射能计算公式,总结提出了“时均倾角”概念,并通过地处渤海湾的算例,计算了同纬度规则波下不同光伏板倾角的海上光伏与最佳光伏板倾角的陆地光伏之间所受辐照能的效率比。根据计算结果,发现不同倾角的光伏板所受辐射能受波浪影响的规律基本一致,都随时均倾角增大而减小,并给出了算例光伏板运动幅值的建议标准,为海上光伏浮体结构研发提供了水动力响应的设计参考边界。     

天津港南疆吹泥围埝工程试验段的试验研究

对天津港南疆 1#靠船墩改建吹泥围埝工程的施工方案及可行性展开了深入的探讨 ,进行了一系列室内常规试验、编织袋填充模拟试验、离心机模型试验 ,对施工过程中编织袋的形状和可能受到的最大应力进行了分析验算。研究结果表明 ,只有塑性指数小于 10的粉土才适用于吹泥围埝的施工方案 ,土工编织袋受到的最大拉应力小于其抗拉强度 ,建成围埝的整体稳定性满足要求 ,表明这一施工方案合理可行     

填土荷载作用下软土地基应力状态分析

通过填土荷载作用下软土地基内部应力计算,分析地基不同位置处的应力状态,从而分析地基的稳定情况。     

砂土对埋设管线约束作用的模型试验研究

屈曲剧变是海底管线失稳破坏的重要形式之一。运营中的高温、高压是导致海底管线发生屈曲剧变的直接条件,而地基土体对管线的约束作用是导致管线屈曲的根本原因。研究表明地基土对管线作用力的大小决定着管线发生屈曲变形的形态。采用取自渤海湾的细砂进行了室内管土相互作用试验,研究不同直径、不同埋深的管线竖直向上运动、水平向运动以及轴向运动时土体抗力的发挥过程。试验结果表明土抗力的发挥过程与管线的埋置率有关;埋深相同的管线水平向运动时受到的抗力比竖直向运动时大2倍以上;结合试验结果提出了适于计算渤海湾砂土地基对埋设管线约束力的经验公式。     

海上风电靠泊防撞构件设计及力学性能分析

文章提出了一种海上风电筒型基础的防撞靠泊构件设计,具备为通行人员提供爬梯通道、供运维船舶旁靠、为船舶缆绳提供系缆定位的功能。针对250t级运维船的正常操作撞击和500t级运维船的事故船舶撞击两种情况下的所有工况进行了力学性能分析,验证了该防撞靠泊构件设计的可靠性。     

随机激励作用下船舶横摇运动的奇异非混沌动力学

基于一类规则横浪作用下的单自由度船舶横摇运动模型,考虑恢复力矩和阻尼力矩的非线性因素,以一低干舷船模为例,利用龙格库塔法求解了横摇运动方程,通过时间庞加莱截面绘制了系统的分岔图;考虑其受随机风荷载扰动下不同周期吸引子演变成奇异非混沌吸引子的具体过程,发现周期激励系统在随机激励扰动下同样存在奇异非混沌吸引子,且当分岔参数离混沌区域越远,所需要随机激励的幅值越大才能诱发奇异非混沌吸引子.通过最大李雅普诺夫指数验证吸引子的非混沌性;采用奇异连续谱和分形图刻画吸引子的奇异性.     

旋压变形量对B4C增强铝基复合管微观组织及力学性能的影响

本文采用等离子放电烧结+异步错距旋压方法制备了不同旋压变形量的B₄C颗粒含量为10wt.%的铝基复合材料管材,研究了变形量对复合管材微观组织和力学性能的影响。 研究结果表明:随着旋压变形量的增加,B₄C铝基复合管材内部B₄C颗粒分布由类似网状结构变为均匀分布,B₄C颗粒与基体铝合金之间界面形成了冶金结合;等离子放电烧结过程中的颗粒之间的“尖端放电”效应使得颗粒之间的界面处产生局部高温,促进了界面之间的结合,在界面处产生了AlB₂和Al₃BC金属间化合物;旋压变形量的增加,细化了铝合金的晶粒尺寸,减小了B₄C的颗粒尺寸,但旋压过程中导致的大尺寸B₄C颗粒的断裂弱化了细晶强化和颗粒强化对抗拉强度的作用。     

复合加载模式下不排水饱和软黏土中宽浅式筒型 基础地基承载力包络线研究

作为高耸结构物,海上风机受到巨大的水平荷载作用。宽浅式筒型基础是为适应中国近海荷载特点而研发的一种新型海上风机基础形式,经典的地基承载力计算公式无法精确地计算复合加载模式下宽浅式筒型基础地基的极限承载力。通过数值计算研究了不排水饱和软黏土中宽浅式筒型基础在V-H、V-M、H-M和V-H-M加载模式下的地基承载力包络线,并提出了V-H和V-M加载模式下的地基承载力包络线的表达式。研究结果表明V-H和V-M加载模式下宽浅式筒型基础地基承载力包络线具有对称性,而H-M加载模式下呈非对称性,其非对称性随着基础深宽比增大而更加显著;V-H-M加载模式下地基承载力包络线的形状受竖向荷载V的影响,表现为包络线关于M轴的非对称性随着竖向荷载的增大而减弱。可根据海上风机的实际受力状态与该破坏包络线之间的相对关系,评价实际受荷状态下筒型基础的稳定性。     

低螺旋钻杆排渣流阻分析及减阻方法研究

为提高松软煤层钻孔气力排渣,改善钻孔施工工艺,基于两相流的相关理论对松软突出煤层低螺旋钻杆气力排渣钻进工艺进行了研究。具体进行了气力排渣流阻分析、钻杆腔体内部流阻计算和环形排渣空间流阻分析。通过分析和讨论影响流阻的因素,得出在钻进过程中流动阻力越大,压力损耗越大的结论,提出了降"内阻"和减"外阻"的方法。分析计算表明:增大钻杆接头内孔直径、减小接头处变径角和优化螺旋叶片的结构参数,可有效降低流阻,为低螺旋钻杆的设计生产提供参考依据。     

渤海湾地基土随机场特性及可靠度分析

阐述了随机场理论在进行海洋结构物地基可靠度分析中的作用。利用渤海油田在多年开发和建设中积累的大量工程地质资料,开发研制了“海洋土地基可靠度分析系统”。运用该系统的强大数理统计和分析功能,综合理论和实测数据建立起渤海海域海洋土竖直和水平向土性剖面的齐次正态随机场模型,计算得到土性指标的方差折减函数,进而在可靠度分析中运用强度指标的空间平均方差进行可靠度分析,强度指标折减前后的可靠度分析结果表明随机场理论的应用对可靠度分析起到了重要的作用,经过折减的土性指标的变异系数明显较小,从而使可靠度分析的结果接近工程实际。