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动态缆上弯段曲率分布特征研究
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作者 吴伟宁 李春梅 +4 位作者 韦莹莹 孙亚峰 卢青针 岳前进 尹原超 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第8期34-40,共7页
动态缆的疲劳寿命设计与分析过程中需要获得疲劳热点位置的准确响应,而动态缆曲率的理论预测模型与数值模型基于大量假设且结果缺乏验证,因此需要对动态缆上弯段曲率分布情况开展实验研究。该文提出基于分布式光纤测量技术的曲率测量方... 动态缆的疲劳寿命设计与分析过程中需要获得疲劳热点位置的准确响应,而动态缆曲率的理论预测模型与数值模型基于大量假设且结果缺乏验证,因此需要对动态缆上弯段曲率分布情况开展实验研究。该文提出基于分布式光纤测量技术的曲率测量方法,建立含空隙的动态缆-防弯器系统在疲劳荷载作用下的有限元模型,并设计动态缆-防弯器系统原型拉弯试验,采用所提出的测量方法进行动态缆曲率分布测量。结果表明动态缆缆体处最大曲率较防弯器处最大曲率偏大9.9%,且增大拉力值与摆动角度将增大动态缆最大曲率并使最大曲率发生位置前移。该文提出的基于分布式光纤测量技术的动态缆曲率测量方法可为动态缆的原型试验和疲劳设计提供数据支持。 展开更多
关键词 动态缆 防弯器 疲劳热点 曲率分布 分布式光纤
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冰水池中海冰模拟技术现状与关键问题
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作者 田于逵 岳前进 +3 位作者 孔帅 王迎晖 季少鹏 刚旭皓 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期153-162,共10页
冰水池模型试验对发展冰区船舶海洋工程和推进极地开发利用起到至关重要的支撑作用,其中完备的海冰模拟能力是进行冰区装备模型试验研究进而开展航行作业性能和安全性预报与评估的关键技术保障。本文总结了国内外冰水池海冰模拟技术现状... 冰水池模型试验对发展冰区船舶海洋工程和推进极地开发利用起到至关重要的支撑作用,其中完备的海冰模拟能力是进行冰区装备模型试验研究进而开展航行作业性能和安全性预报与评估的关键技术保障。本文总结了国内外冰水池海冰模拟技术现状,比较分析了两种类型制冰技术及其模型冰的物理力学特性,给出了冰水池海冰模拟能力发展趋势;同时,明确了冰水池中海冰模拟的关键问题,剖析了先进制冰技术研发面临的技术挑战,可为进一步开展相关基础研究、探索科学的模型冰制备方法提供引导。 展开更多
关键词 冰水池 海冰模拟 极区 制冰技术 极地装备
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基于任意拉格朗日欧拉方法的射流破土仿真分析
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作者 吴尚华 鲁滢 +3 位作者 武硕 尹原超 张陶 岳前进 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期162-171,共10页
基于任意拉格朗日-欧拉方法对射流破土过程进行仿真分析。以琼州海峡黏土质砂为研究对象,选用MAT-FHWA-SOIL模型建立土体材料本构。运用LS_DYNA软件建立包括射流源、喷嘴、水域及土体的仿真模型,探究射流破土机理。并讨论射流关键参数... 基于任意拉格朗日-欧拉方法对射流破土过程进行仿真分析。以琼州海峡黏土质砂为研究对象,选用MAT-FHWA-SOIL模型建立土体材料本构。运用LS_DYNA软件建立包括射流源、喷嘴、水域及土体的仿真模型,探究射流破土机理。并讨论射流关键参数对破土效果的影响,对射流压力、喷嘴直径、射流靶距进行单因素研究。研究发现在其他射流参数不变的情况下,射流压力增大1倍,最大冲坑深度也增大1倍;土体的冲蚀体积会随着射流压力的增大而增加,与射流时间近似呈线性关系;喷嘴直径从5 cm增大到9 cm时,最大冲坑深度增幅为43%。在20~60 cm之间的射流靶距对清理效果的影响较小。该研究可为海底电缆抢修的射流破土作业过程提供依据。 展开更多
关键词 射流破土 任意拉格朗日-欧拉法 冲坑深度 过程仿真
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锥体结构的冰激振动与冰力函数 被引量:50
4
作者 岳前进 毕祥军 +1 位作者 于晓 时忠民 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期16-19,32,共5页
基于现场原型结构测量 ,研究了冰与锥体结构相互作用的动冰力与冰激锥体结构振动 ,建立了确定性冰力函数。实测发现 ,冰与锥体结构作用时以弯曲破坏为主 ,冰的破碎长度与冰厚成正比 ,冰的破碎频率随冰速增加 ,并有可能达到结构的固有频... 基于现场原型结构测量 ,研究了冰与锥体结构相互作用的动冰力与冰激锥体结构振动 ,建立了确定性冰力函数。实测发现 ,冰与锥体结构作用时以弯曲破坏为主 ,冰的破碎长度与冰厚成正比 ,冰的破碎频率随冰速增加 ,并有可能达到结构的固有频率。通过分析冰的破坏过程与冰压力盒测量的冰力时程 ,建立了三参数的冰力函数 。 展开更多
关键词 锥体结构 冰激振动 冰力函数 原型结构 测量
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冰与柔性结构作用挤压破坏形成的动荷载 被引量:40
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作者 岳前进 杜小振 +1 位作者 毕祥军 张希 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期202-208,共7页
基于现场原型结构测量,研究了冰与柔性直立结构作用产生挤压破坏过程形成的交变冰力。结果发现:随着冰速的增加,可以出现三种不同冰力形式并分别引起结构准静态振动、稳态振动和随机振动响应。进一步对形成不同冰力模式的机理进行了分析... 基于现场原型结构测量,研究了冰与柔性直立结构作用产生挤压破坏过程形成的交变冰力。结果发现:随着冰速的增加,可以出现三种不同冰力形式并分别引起结构准静态振动、稳态振动和随机振动响应。进一步对形成不同冰力模式的机理进行了分析,提出了随着冰速变化,冰与结构相对速率变化导致结构近场冰可以出现塑性破坏、裂纹损伤破坏与纯脆性破坏三种破坏模式,并解释形成交变荷载过程。 展开更多
关键词 冰荷载 冰激结构振动 冰的破坏行为 动冰力
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航海雷达识别与跟踪海冰试验 被引量:20
6
作者 岳前进 毕祥军 +1 位作者 季顺迎 张涛 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期500-504,共5页
在辽东湾某座石油平台上安装了监测海冰的航海雷达 .首先对该雷达探测与识别海冰的效果进行了试验 .结果表明 ,它可识别莲叶冰、平整冰、粗糙冰与冰脊 ,其识别能力主要与雷达性能、天线高度以及海冰表面粗糙度有关 ;为了增大雷达对海冰... 在辽东湾某座石油平台上安装了监测海冰的航海雷达 .首先对该雷达探测与识别海冰的效果进行了试验 .结果表明 ,它可识别莲叶冰、平整冰、粗糙冰与冰脊 ,其识别能力主要与雷达性能、天线高度以及海冰表面粗糙度有关 ;为了增大雷达对海冰的探测距离 ,在平台顶部架设了天线塔 ,使天线高度达到 5 5 m;该雷达系统有对海冰连续跟踪的能力 ,可为研究海冰生消和运动规律提供依据 。 展开更多
关键词 航海雷达 海冰识别 海冰跟踪 试验 海冰实时监测
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渤海抗冰导管架平台失效模式分析 被引量:28
7
作者 岳前进 张大勇 +1 位作者 刘圆 佟保林 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2008年第1期18-23,共6页
基于多个现役结构的监测数据,对渤海抗冰导管架平台的动力失效进行了分析。结果显示,渤海抗冰导管架平台属于典型的柔性抗冰结构,存在比较显著的冰激振动现象,冰振不仅能引起显著的导管架管结点疲劳应力,还会激起较大的甲板加速度响应,... 基于多个现役结构的监测数据,对渤海抗冰导管架平台的动力失效进行了分析。结果显示,渤海抗冰导管架平台属于典型的柔性抗冰结构,存在比较显著的冰激振动现象,冰振不仅能引起显著的导管架管结点疲劳应力,还会激起较大的甲板加速度响应,引起作业人员与上部设施的疲劳问题。 展开更多
关键词 抗冰结构 冰激振动 失效模式 导管架平台 渤海湾
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海冰韧脆转变实验与机理研究 被引量:22
8
作者 岳前进 任晓辉 陈巨斌 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2005年第1期35-42,共8页
进行了海冰的单轴加载实验研究,试件为10cm×10cm×25cm的长方体,在-7℃下,沿冰晶生长垂直方向加载,加载速率控制在10-4—10-2/s内.通过常应变速率的单轴压缩实验观测了海冰韧脆转变过程的宏观破坏形式,并分别在细微观与细观尺... 进行了海冰的单轴加载实验研究,试件为10cm×10cm×25cm的长方体,在-7℃下,沿冰晶生长垂直方向加载,加载速率控制在10-4—10-2/s内.通过常应变速率的单轴压缩实验观测了海冰韧脆转变过程的宏观破坏形式,并分别在细微观与细观尺度讨论了冰韧脆转变判据.利用翼型裂纹模型预测了冰韧脆转变点处的应变速率,得出转变点处应变速率的表达式并与实验值进行了比较. 展开更多
关键词 韧脆转变 机理研究 海冰 应变速率 实验研究 单轴加载 垂直方向 冰晶生长 破坏形式 转变过程 实验观测 单轴压缩 速率控制 模型预测 细观尺度 转变点 长方体 实验值 表达式 试件
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辽东湾海冰漂移的动力要素分析 被引量:14
9
作者 岳前进 张希 季顺迎 《海洋环境科学》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期34-39,共6页
利用辽东湾JZ2 0 2海域冰期气象、水文和海冰的实测资料和海冰数值模拟结果 ,对海冰漂移过程中风和流的拖曳力、海冰内力、科氏力和海面倾斜力要素的基本特征进行了分析 ;采用海冰热力—动力模式对 1999年 2月 3日 6 :5 0至 2月 5日 6 ... 利用辽东湾JZ2 0 2海域冰期气象、水文和海冰的实测资料和海冰数值模拟结果 ,对海冰漂移过程中风和流的拖曳力、海冰内力、科氏力和海面倾斜力要素的基本特征进行了分析 ;采用海冰热力—动力模式对 1999年 2月 3日 6 :5 0至 2月 5日 6 :5 0间辽东湾海冰进行了 48h数值模拟 ,对并JZ2 0 2海域的海冰动力要素进行了对比分析。发现海冰内力、风和流的拖曳力为同一量级 ,海面倾斜力和科氏力明显较小 ,其均值的比例关系依次为 14.7∶18.8∶32 .6∶1.5∶1.0 ;海冰各动力要素相互影响 。 展开更多
关键词 海冰动力学 海冰内力 拖曳应力 科氏力 海面动力高度 辽东湾 海水漂移
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导管架平台安装锥体降低冰振效果研究 被引量:15
10
作者 岳前进 许宁 +1 位作者 崔航 马春杰 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2011年第2期18-24,共7页
冰荷载是寒区海洋结构的控制荷载。在圆柱结构上安装锥体用以降低极值冰力,这一概念已得到理论与模型实验的验证,但是安装锥体对降低结构冰激振动的效果还没有得到充分论证。首先分析和比较了圆柱结构和加锥结构的交变冰力与冰振响应形... 冰荷载是寒区海洋结构的控制荷载。在圆柱结构上安装锥体用以降低极值冰力,这一概念已得到理论与模型实验的验证,但是安装锥体对降低结构冰激振动的效果还没有得到充分论证。首先分析和比较了圆柱结构和加锥结构的交变冰力与冰振响应形式。基于现场原型监测系统的实测数据,无论是圆柱结构和加锥结构都能发生强烈的冰激振动,圆柱结构上的稳态冰激振动最为严重。通过一座单腿圆柱结构加装锥体前后的冰振响应监测和分析,得到安装破冰锥体对降低冰振的实际效果。理论分析和实测数据表明,破冰锥体从根本上避免了冰激结构稳态振动的发生。 展开更多
关键词 导管架平台 破冰锥体 冰激振动 冰荷载
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冰致自激振动测量与机理解释 被引量:8
11
作者 岳前进 郭峰玮 +1 位作者 毕祥军 许宁 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-5,共5页
在海洋平台上观测到了冰致结构的稳态振动,以及冰力和平台响应间的频率锁定现象.通过对实测数据和冰与结构相互作用的破碎机理分析,证明冰致稳态振动属于自激振动.给出了产生冰致自激振动的条件,提出了冰致自激振动的物理机制,指出冰致... 在海洋平台上观测到了冰致结构的稳态振动,以及冰力和平台响应间的频率锁定现象.通过对实测数据和冰与结构相互作用的破碎机理分析,证明冰致稳态振动属于自激振动.给出了产生冰致自激振动的条件,提出了冰致自激振动的物理机制,指出冰致自激振动发生在冰加载速率的韧脆转变区,整个过程中冰内裂纹的形成与扩展受到了结构运动速度的控制.冰内部的微裂纹行为是解释与描述冰致自激振动的关键要素. 展开更多
关键词 自激振动 冰致振动 振动测量 冰力学行为 微裂纹行为
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番禺30-1导管架海洋平台结构振动监测与安全分析 被引量:10
12
作者 岳前进 王胜永 +1 位作者 樊哲良 张大勇 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2013年第2期41-44,60,共5页
番禺30-1平台是我国首座位于南海海域水深200 m的固定式导管架海洋平台结构,平台结构基频较低,在动载荷作用下平台结构极易发生振动响应,可能对平台结构构件、设备及人员造成一定的安全隐患。现场监测得到的番禺30-1平台结构振动响应统... 番禺30-1平台是我国首座位于南海海域水深200 m的固定式导管架海洋平台结构,平台结构基频较低,在动载荷作用下平台结构极易发生振动响应,可能对平台结构构件、设备及人员造成一定的安全隐患。现场监测得到的番禺30-1平台结构振动响应统计数据发现,季风期平台结构在波浪作用下发生稳定持续的振动响应,偶然性拖船撞击平台结构桩腿时发生较为强烈的瞬态振动响应。运用有限元数值动力分析方法,结合相关规定对平台结构在波浪及拖船撞击时进行了结构安全性能分析,为平台结构的安全运行及安全保障提供参考价值。 展开更多
关键词 导管架平台结构 振动监测 失效模式 安全分析
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海冰侧限剪切强度实验方法 被引量:9
13
作者 岳前进 周新安 +1 位作者 沈梧 陈祥余 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 1994年第1期75-79,共5页
剪切强度是研究海冰破坏准则的重要参数。由于海冰的特殊性,海冰的剪切实验难于实现。采用常规材料的剪切实验方法将导致一些方法误差。本文设计了一种新的实验装置获得了海冰在三个加载方向的剪切强度,同时测试了海冰的内摩擦系数。... 剪切强度是研究海冰破坏准则的重要参数。由于海冰的特殊性,海冰的剪切实验难于实现。采用常规材料的剪切实验方法将导致一些方法误差。本文设计了一种新的实验装置获得了海冰在三个加载方向的剪切强度,同时测试了海冰的内摩擦系数。在本实验基础上利用Coulomb-Mohr理论研究了海冰的破坏准则。 展开更多
关键词 海冰 剪切强度 破坏准则 实验法
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局地海冰数值预测的冰激结构响应计算 被引量:12
14
作者 岳前进 季顺迎 于学兵 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2003年第2期32-37,共6页
在渤海海冰数值预测的基础上,通过渤海海冰的热力 动力模型,对油气作业区的冰厚、冰速、冰温等海冰参数进行短期数值预测,并以此对海冰的盐度、卤水体积、弯曲强度等海冰物理力学参数进行推算,进而对冰激平台结构响应进行计算分析。以... 在渤海海冰数值预测的基础上,通过渤海海冰的热力 动力模型,对油气作业区的冰厚、冰速、冰温等海冰参数进行短期数值预测,并以此对海冰的盐度、卤水体积、弯曲强度等海冰物理力学参数进行推算,进而对冰激平台结构响应进行计算分析。以辽东湾JZ20 2油气田的MUQ平台为例,对1999 2000年冬季的冰激结构振动响应进行了预测,其结果与实测情况较为吻合。 展开更多
关键词 海冰 数值预测 海洋结构 冰激结构振动
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人造柱状冰韧脆转变区裂纹的初步研究 被引量:5
15
作者 岳前进 毕祥军 +2 位作者 黄茂桓 彭万巍 高向群 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 1995年第S1期106-111,共6页
利用脱气蒸馏水制成纯净柱状冰(S_2冰),在单轴压缩实验的韧脆转变区内观察垂直于柱面方向加载时内部微裂纹的开裂与扩展(-5℃),初步的实验观察表明,大多数裂纹发生在晶界。当加载速率较低时(3.8×10^(-5)s^(-1)),试样由微裂纹的增... 利用脱气蒸馏水制成纯净柱状冰(S_2冰),在单轴压缩实验的韧脆转变区内观察垂直于柱面方向加载时内部微裂纹的开裂与扩展(-5℃),初步的实验观察表明,大多数裂纹发生在晶界。当加载速率较低时(3.8×10^(-5)s^(-1)),试样由微裂纹的增多汇集成与截面法向平行的主裂纹而破坏;当速率较高时(大于7.6×10^(-5)s^(-1)),微裂纹为失稳开裂,导致试样脆性破坏。 展开更多
关键词 人造柱状冰 韧脆转变 微裂纹
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辽东湾冰季太阳辐射分析 被引量:15
16
作者 岳前进 季顺迎 +1 位作者 苗文东 吴述礼 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期562-567,共6页
利用渤海辽东湾JZ2 0 - 2石油平台上的气象和海冰观测数据 ,研究了冰季大气层和云层对太阳辐射的影响。结果表明 ,辽东湾冰季大气光学质量可取为 0 .83,碧空、少云、多云、阴天、雾天和雨雪等不同天气条件下的云量系数可分别取为 0、3、... 利用渤海辽东湾JZ2 0 - 2石油平台上的气象和海冰观测数据 ,研究了冰季大气层和云层对太阳辐射的影响。结果表明 ,辽东湾冰季大气光学质量可取为 0 .83,碧空、少云、多云、阴天、雾天和雨雪等不同天气条件下的云量系数可分别取为 0、3、6、8、9和 1 0。分析了冰水混合情况下海面对太阳辐射的反射情况 ;讨论了太阳辐射对冰面长波辐射和对流传热的影响 ;利用冰面太阳辐射的实测值和计算结果 ,对整个冰季内太阳辐射的规律进行了分析 ,发现其对海冰厚度的变化趋势起到一定的控制作用。将冰季太阳辐射的计算方法引入到渤海海冰数值模式中 ,可提高海冰数值模拟和预测结果的精度。 展开更多
关键词 海冰 太阳辐射 大气光学质量 云量系数 海水预报
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抗冰平台的冰振疲劳分析 被引量:15
17
作者 岳前进 刘圆 +1 位作者 屈衍 时忠民 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期159-164,共6页
基于现场原型结构的观测,对渤海抗冰导管架平台冰激疲劳寿命估计的必要性进行了分析。结果表明,由于渤海特殊环境条件与油藏分布决定了在该海域设计的导管架平台属于典型的柔性抗冰结构,冰激振动不仅能激起较大的加速度响应,而且引起的... 基于现场原型结构的观测,对渤海抗冰导管架平台冰激疲劳寿命估计的必要性进行了分析。结果表明,由于渤海特殊环境条件与油藏分布决定了在该海域设计的导管架平台属于典型的柔性抗冰结构,冰激振动不仅能激起较大的加速度响应,而且引起的交变应力也比较明显,在结构设计中进行疲劳寿命估计是必要的。目前,精确估计冰激疲劳寿命的方法还不成熟,其中冰激励荷载与海冰疲劳环境模型是两个关键问题。结合现场观测,对建立锥体疲劳冰荷载与冰环境参数的研究方法进行了论述,为详细疲劳分析提供了基础。 展开更多
关键词 抗冰平台 冰激振动 冰荷载 疲劳分析 近海工程
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渤海海冰数值模式中计算参数的确定 被引量:8
18
作者 岳前进 季顺迎 +1 位作者 毕祥军 张涛 《海洋预报》 北大核心 1999年第3期97-103,共7页
在渤海海冰数值模拟和预报中;针对该海域的气象和水文特点,对模式中的计算参数进行确定是必要的。本文通过对辽东湾JZ20-2海域的气象、水文和海冰要素的定点观测;对冰面太阳辐射、海洋热通量以及拖曳系数等参数进行了计算,对... 在渤海海冰数值模拟和预报中;针对该海域的气象和水文特点,对模式中的计算参数进行确定是必要的。本文通过对辽东湾JZ20-2海域的气象、水文和海冰要素的定点观测;对冰面太阳辐射、海洋热通量以及拖曳系数等参数进行了计算,对其特点以及对海冰生消和运移的影响进行了分析和讨论。这对提高渤海海冰数值模拟和预报的精度有很大促进,也是建立和发展局地工程海冰数值模式的重要内容。 展开更多
关键词 海冰 太阳辐射 海洋热通量 拖曳系数 渤海
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深水管道S型铺设监测研究 被引量:4
19
作者 岳前进 张向锋 +1 位作者 张文首 谢鹏 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2011年第4期119-124,共6页
目前,深水管道S型铺设取得了优异的铺设成果,逐渐成为深水海底管道铺设的重要方法,但其铺设环境复杂,上弯段管道与托管架动态接触,现有分析手段无法有效模拟。同时,S型铺设关键设备的设计技术还不成熟,没有相应的设计规范。首先对深水管... 目前,深水管道S型铺设取得了优异的铺设成果,逐渐成为深水海底管道铺设的重要方法,但其铺设环境复杂,上弯段管道与托管架动态接触,现有分析手段无法有效模拟。同时,S型铺设关键设备的设计技术还不成熟,没有相应的设计规范。首先对深水管道S型铺设开展监测研究,提出了深水管道S型铺监测方案,最后利用实验室模型实验验证了该方案的可行性,可以为深水S型铺设关键设备的设计提供必要的设计数据。 展开更多
关键词 深水/超深水 管道铺设 S-lay 托管架 铺管船
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调谐液体阻尼器(TLD)附加阻尼力的量测 被引量:4
20
作者 岳前进 张力 +1 位作者 刘小惠 张文首 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期22-26,共5页
设计一种可以直接测量调谐液体阻尼器的附加阻尼力的实验系统。该系统采用半仿真半实物相结合的方法;结构模型的响应计算在计算机中实现,此部分为数值仿真部分。响应结果输入到由计算机控制的液压作动器,而作动器连接到用于模拟海洋平... 设计一种可以直接测量调谐液体阻尼器的附加阻尼力的实验系统。该系统采用半仿真半实物相结合的方法;结构模型的响应计算在计算机中实现,此部分为数值仿真部分。响应结果输入到由计算机控制的液压作动器,而作动器连接到用于模拟海洋平台甲板振动的移动台,移动台台面上放置TLD实物装置,此部分为实物部分。安装于作动器与振动台之间的力传感器可以测量到液体晃动对结构产生的反作用力。测试在简谐激励下TLD的附加阻尼力,并将测试结果与理论计算值进行比较,验证该系统的有效性。 展开更多
关键词 调谐液体阻尼器(TLD) 减振效果 模型试验 附加阻尼力测量
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