【摘 要】
：
海洋是人类生存发展的重要资源宝库,经济的可持续发展也越来越依赖海洋。但由于全球气候变化等影响,台风浪灾害频发,我国的海岸线和海域,也因此经常遭受不同程度的台风及巨浪的袭击。而巨浪灾害一旦发生,其对沿岸工程设施的破坏是毁灭性的。因此,能否对沿海台风浪各种特征进行建模分析,进而指导海上作业的有效安全开展就显得极为重要。本文以中委合资广东石化原油码头工程为工程对象。基于SWAN海浪模型,研究该工程所在海
论文部分内容阅读
海洋是人类生存发展的重要资源宝库,经济的可持续发展也越来越依赖海洋。但由于全球气候变化等影响,台风浪灾害频发,我国的海岸线和海域,也因此经常遭受不同程度的台风及巨浪的袭击。而巨浪灾害一旦发生,其对沿岸工程设施的破坏是毁灭性的。因此,能否对沿海台风浪各种特征进行建模分析,进而指导海上作业的有效安全开展就显得极为重要。本文以中委合资广东石化原油码头工程为工程对象。基于SWAN海浪模型,研究该工程所在海域的台风浪特征,并采用了不同的海浪谱形式对该海域的海浪谱进行了拟合,进而为工程项目提供设计参考依据。主要工作内容及成果如下:（1）分析了广东省沿海区域的风浪特征,包括施工期间的常风向及强风向。同时,统计了工程区域近10年的台风路径,以距离工程点的距离为分类依据,划分三个不同半径的研究区域,为后续研究提供分类依据。（2）基于最新版本的近岸浅海海浪模式SWAN41.31版本,通过加入CCMP与ERA-5再分析风场,对工程区域2011年至2020年的台风浪进行了数值模拟,并将模拟结果与实测数据和Jason-2卫星高度级计数据进行了对比分析,验证了模拟结果的精度。（3）总结了不同等效风暴模型的基本原理,并根据挪威船级社（DNV）提出的梯形风暴参数剖面推导等效梯形风暴模型,分析对比了不同形状参数对重现期计算的影响,为计算重现期提供一种便捷可靠的方法。（4）选取工程区域不同风圈半径的台风事件,对比拟合PM谱,ISST谱,ITTC谱,Wallops谱,JONSWAP谱和Ochi-Hubble谱六种海浪谱的拟合度。分析了典型台风过境期间的海浪方向谱及区域的波浪场变化,给出了Ochi-Hubble谱的拟合表达式的参数。
其他文献
本文基于位错连续统理论推导了流动位错的动力演化格式,该格式可以准确反映位错流动时的对流方向变化趋势,从而摆脱了传统固体网格对于位错几何特性变化细节的缺失。本文同时基于二维非对称滑移系下直线刃位错形成的网格特点,用张量函数的旋转描述了二维Lomer锁与Hirth锁之间的近程相互作用,并建立了描述周期分布的锁内不同位错的演化方程。本文主要通过一下三个方面来连接传统的位错连续统理论与具有反应堆积特性的位
水波中的数学问题一直是数学流体力学研究的热门课题之一,这其中就包括对孤波的运动状态及其性质的研究。本文正是从事该方面的研究,具体地,本文利用极值原理及Dubreil-Jacotin变换,详细研究了深水孤波在有旋和无旋状态下的速度场、压力场及水质点的运动轨迹。论文结构如下:第1章介绍了孤波的起源、研究背景及国内外的研究现状。第2章在给出本文主要结果之前,介绍了一些预备知识,包括强极值原理、弱极值原理
海洋工程结构之间往往存在远小于自身尺度的窄缝。海上作业过程中,由于实际海况波浪成分较为复杂,在特定频率入射波浪作用下,窄缝内水体将会发生大幅共振响应,不仅会使间隙内波高显著增加,还会使结构所受波浪力大幅增大,严重影响海上作业安全,因此对于窄缝共振的变化规律及作用机理进行深入研究是很有必要的。本文选用码头前驳船或FPSO-LNG联合作业系统为研究对象,对于窄缝共振现象的影响规律开展详细探究。研究中假
对于非主承载结构零部件,若结构局部存在超过屈服应力的情况,则不应继续使用弹性设计准则对结构进行完整性和安全性评定,因其将严重限制结构的设计空间。对于该类问题,可采用弹塑性设计准则在存在塑性变形的前提下评定结构是否安全。对于承受交变载荷的结构,安定性准则是一种被广泛应用的弹塑性设计准则,因其可发挥材料的塑性承载潜力,从而使结构获得更大的设计空间。经多年发展,目前安定分析已形成三大类数值分析方法,包括
沿海人数不断增多、海平面上升以及风暴潮频率增加,造成人工海岸结构的数量和类型出现了激增。传统海岸结构仅考虑了单一防御功能,而很少考虑增加生态功能。生态海岸结构提供了传统海岸结构的替代方案,并有机会改善传统海岸结构对海岸生态环境造成的影响。但目前关于生态海岸结构环境改善的研究目前存在以下几个问题:1)针对生态海岸结构的型式分类及功能研究较少,亟须结合国内外典型的生态海岸结构案例,对生态海岸结构型式进
介质阻挡放电（DBD）作为产生低温等离子体的重要方式,因其可以在常温常压下发生放电,反应装置结构简单,放电空间可控,且放电过程具有较高的电子能量,容易打破分子化学键,在诸多领域得到广泛应用。近年来,随着对DBD研究的逐步深入,提高放电装置能量利用效率成为关注的焦点。为进一步探究不同结构的放电体系的能量利用效率,本文设计管-管式和棒-筒式两种同轴DBD装置,研究了电源参数、反应器参数变化对管-管式D
热力耦合问题作为交叉学科中的典型问题,广泛存在于航空航天、汽车制造和电子电路等领域中,是应力场与温度场相互影响的过程。为明确结构在温度与应力作用下的状态和响应,需对非均质材料的热力耦合问题进行计算分析。然而现有的计算程序大多基于有限单元法采用连续性假设,对于求解非均质材料大规模热力耦合问题需要消耗大量的时间和计算机资源。本文基于扩展多尺度有限元法（EMs FEM）和并行模型,结合区域分解算法和可移
应力是结构强度校核的基本依据,对于复杂结构,常采用有限元法获得结构的应力响应,但计算结果与网格尺寸、排列方式相关,需采用网格加密、提高插值阶数、应力恢复等方法进行后处理来获得较为合理的应力场,在实际工程中难以实现,尤其是针对裂纹、凹角等几何形状突变位置处,需要剖分很密的网格,才能较好地刻画这些部位的奇异应力场。比例边界有限元方法（SBFEM）的解具有半解析的特性,与有限元相比,非常适用于求解奇异应
附着型空化的脱落,会增大流场的不稳定性,造成水力机械的噪声、振动等一系列危害,因此对空化流动的控制显得尤为重要。针对在水翼吸力面开设射流水孔的空化控制方法,本文以NACA66（MOD）水翼为研究对象,结合高速摄像技术和数值仿真方法研究射流流量、射流位置、孔隙率等不同射流参数对空化抑制效果的影响规律,确定射流参数的最佳组合并分析射流抑制空化的机理。采用高速全流场摄像研究三种不同结构射流水翼在云状空化
对于强耦合系统输运性质的研究一直以来是凝聚态物理以及高能物理的一个重要课题。作为研究强耦合系统的有力工具,全息对偶为我们揭示了一些输运行为的普适意义,即它们通常不敏感依赖于系统的微观细节,而主要由系统的对称性所决定。之前的研究表明,强耦合系统中一些扩散型的流体力学模式应受系统的量子混沌性质及因果性所限制。因此,相应扩散系数的大小也应存在一定的界限。扩散系数的下限通常由系统的蝴蝶速度和Lyapuno