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风浪联合作用下驳船型海上浮式风机的非线性耦合模型与TMD振动控制研究 被引量:2
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作者 孔凡 陈玲霜 +2 位作者 郑达成 李书进 董华 《振动工程学报》 北大核心 2025年第1期8-18,共11页
海上浮式风机是捕获深远海风能的重要装置,是风能开发的主要研究方向之一。驳船型风机多采用二维低阶简化动力学模型和非线性最小二乘参数识别方法,建立高阶耦合动力模型能更准确地反映其动力特性。本文关注驳船型海上浮式风机的多体系... 海上浮式风机是捕获深远海风能的重要装置,是风能开发的主要研究方向之一。驳船型风机多采用二维低阶简化动力学模型和非线性最小二乘参数识别方法,建立高阶耦合动力模型能更准确地反映其动力特性。本文关注驳船型海上浮式风机的多体系统,建立风浪联合作用下的16自由度耦合动力学模型,通过数值仿真验证模型的准确性。其中,利用修正的叶素动量理论计算叶片气动荷载,利用线性势流理论计算波浪荷载,采用准静态法计算系泊张力。此外,为减小驳船型海上浮式风机的结构振动,在考虑发电机转矩控制和叶片集体变桨控制的基础上,提出将双向碰撞调谐质量阻尼器置于机舱中,并引入限位装置控制振子行程。随后,通过穷举法和遗传算法进行控制参数优化。仿真分析表明,本文所建模型可准确计算驳船型海上浮式风机的动力响应;双向碰撞调谐质量阻尼器对结构振动有较好的控制效果。 展开更多
关键词 振动控制 驳船型海上浮式风机 非线性耦合模型 双向TMD 风浪联合作用
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装备碰撞调谐质量阻尼器的近海单桩风机疲劳损伤分析
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作者 孔凡 穆拉提江•麦麦提 +2 位作者 孙香红 夏红兵 王恒 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期48-57,共10页
为研究碰撞调谐质量阻尼器(PTMD)在风浪联合作用下对海上单桩风机疲劳损伤的控制效果,以美国国家可再生能源实验室(NREL)的5 MW基准单桩海上风机为研究对象,利用拉格朗日方程建立风浪联合作用下单桩风机-PTMD系统的运动方程。考虑Kaima... 为研究碰撞调谐质量阻尼器(PTMD)在风浪联合作用下对海上单桩风机疲劳损伤的控制效果,以美国国家可再生能源实验室(NREL)的5 MW基准单桩海上风机为研究对象,利用拉格朗日方程建立风浪联合作用下单桩风机-PTMD系统的运动方程。考虑Kaimal湍流谱模型和Jonswap波高谱,分别得到随机风速时程和波浪荷载时程,基于Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤理论及雨流计数法,分析了单桩风机-PTMD系统的疲劳损伤。结果表明:最优碰撞参数以及调谐频率下的PTMD能够显著减轻风浪联合荷载作用下风机的疲劳损伤,PTMD质量块无需过大行程即可满足风机实际使用要求;即使在失谐情况下,PTMD仍具有较好的减轻风机疲劳损伤的作用;提出的PTMD技术具有很好的应用前景,可在海上风电场中广泛应用,提升海上单桩风机塔身的安全性和疲劳特性。 展开更多
关键词 近海单桩风机 碰撞调谐质量阻尼器 风浪联合作用 疲劳损伤
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基于数值水池的风浪流联合作用下半潜式海洋平台动力响应分析
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作者 刘晖 朱兆琛 +1 位作者 巴宁 吉柏锋 《振动与冲击》 北大核心 2025年第18期217-225,共9页
为分析半潜式海洋平台在复杂深海环境荷载作用下的动力响应,建立了能综合考虑风浪流等海洋环境荷载的三维数值水池,以南海工作水深为1100 m的某半潜式海洋平台为研究对象,研究了该平台在不同海况下的动力响应。先基于N-S(Navier-Stokes... 为分析半潜式海洋平台在复杂深海环境荷载作用下的动力响应,建立了能综合考虑风浪流等海洋环境荷载的三维数值水池,以南海工作水深为1100 m的某半潜式海洋平台为研究对象,研究了该平台在不同海况下的动力响应。先基于N-S(Navier-Stokes)方程和VOF(volume of fluid)多相流模型构建了数值水池,利用动网格技术实现流场与海洋平台网格的实时更新;再根据系泊缆刚度计算获得系泊力时程,在平台相应位置施加系泊力而实现系泊系统作用;最后将分析得到的海洋平台动力响应与基于ANSYS的AWQA软件建立数值模型分析得到的结果进行对比。研究结果表明:基于数值水池分析得到的平台纵荡和垂荡响应与基于AWQA软件分析结果较为接近;此外,数值水池的分析结果还展现了流场湍流特性的影响,得到了平台的横荡响应;而且,在百年一遇的海况下,数值水池计算的平台纵荡、垂荡和横荡响应最大位移幅值分别为26.0000 m、3.5553 m和0.3897 m。因此,采用数值水池方法能较好模拟海洋环境,可得到精度较高的动力响应,为半潜式海洋平台的结构设计奠定可靠基础。 展开更多
关键词 结构工程 半潜式海洋平台 数值水池 风浪流联合作用 动力响应分析
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改进多准则决策和人工神经网络的风浪联合开发区划智能模型研究
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作者 邵萌 管笑 +4 位作者 孙金伟 毛智谋 邵珠晓 伊传秀 李祥东 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期117-128,共12页
针对目前海洋能区划研究中存在的计算复杂、耗时长和成本高等问题,本研究基于改进的多准则决策(Multiple criteria decision making,MCDM)方法和人工神经网络(Artificial neural network,ANN),提出了一种风浪联合开发区划智能模型。为... 针对目前海洋能区划研究中存在的计算复杂、耗时长和成本高等问题,本研究基于改进的多准则决策(Multiple criteria decision making,MCDM)方法和人工神经网络(Artificial neural network,ANN),提出了一种风浪联合开发区划智能模型。为降低专家的主观偏差,应用基于层级的模糊权重评估(Fuzzy level based weight assessment,FLBWA)法来计算各评价指标权重;继而结合改进的Borda-全乘比例多目标优化(Borda-multi-objective optimization on the basis of ratio analysis plus full multiplicative form,Borda-MULTIMOORA)法计算开发适宜性指数,从而能够更加准确、高效地得到评价结果;之后,基于灰狼优化算法的反向传播(Grey wolf optimizer with back propagation,GWO-BP)神经网络构建并训练智能模型,将适宜性分析转化为自动化、高效化和智能化的过程;最后,以山东省风浪联合开发区划为例验证该模型的可行性和合理性。根据实例验证,该模型可以实现风浪联合开发区划的智能化,为相关领域的研究和政府规划提供参考。 展开更多
关键词 风浪联合开发 区划 基于层级的模糊权重评估法 改进的Borda-全乘比例多目标优化法 灰狼优化算法的反向传播
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地震与波浪联合作用下重力式沉箱码头动力响应分析 被引量:1
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作者 王腾基 苏雷 +2 位作者 周林禄 韩子非 凌贤长 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期98-106,共9页
针对当前重力式沉箱码头研究仅考虑地震或波浪单独作用而与实际情况不相符的问题,基于开源数值计算平台OpenSees,构建了重力式沉箱码头有限元模型,进行了地震与波浪联合作用下的动力响应分析,并讨论了地震与相位差对沉箱位移的影响。结... 针对当前重力式沉箱码头研究仅考虑地震或波浪单独作用而与实际情况不相符的问题,基于开源数值计算平台OpenSees,构建了重力式沉箱码头有限元模型,进行了地震与波浪联合作用下的动力响应分析,并讨论了地震与相位差对沉箱位移的影响。结果表明:仅地震作用沉箱出现了明显的水平和竖向位移,而地震与波浪联合作用会显著影响沉箱位移的大小,具体情况与地震和波浪之间相位差有关,在最不利和最有利相位差条件下,沉箱最大水平位移相较于仅地震作用分别增大37.1%和减小26.9%。因此,在沉箱码头的动力响应分析及抗震设计时,需考虑地震与波浪联合作用下的不利情况。 展开更多
关键词 重力式沉箱码头 地震与波浪联合作用 有限元模拟 动力响应 相位差
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冰风联合作用下重覆冰二分裂导线脱冰不平衡张力研究
6
作者 张跃龙 郭勇 +1 位作者 楼文娟 顾逸 《振动与冲击》 北大核心 2025年第14期32-40,共9页
重覆冰区多分裂导线可能出现多股分裂子导线裹冰黏合为整体的现象,这种恶劣覆冰使得导线受风面积显著增加和气动外形劣化。因此,多分裂导线整体式裹冰形态在脱冰跳跃过程中可能产生较为显著的风偏效应。开展了整体式裹冰与子导线独立裹... 重覆冰区多分裂导线可能出现多股分裂子导线裹冰黏合为整体的现象,这种恶劣覆冰使得导线受风面积显著增加和气动外形劣化。因此,多分裂导线整体式裹冰形态在脱冰跳跃过程中可能产生较为显著的风偏效应。开展了整体式裹冰与子导线独立裹冰两种类型的重覆冰输电线路气动力特性风洞试验。基于非线性有限元法模拟了冰风联合作用下重覆冰二分裂导线脱冰跳跃动力响应,在数值仿真中综合考虑了顺风向、垂风向风荷载的耦合影响,流固耦合作用产生的显著气动阻尼效应以及脱冰瞬间导线气动外形和气动力系数变化引起的风载突变。分析了覆冰类型、风攻角和风速对导线脱冰不平衡张力、跳跃高度和绝缘子串轴力的影响规律,提出了最大不平衡张力的简化计算公式。研究表明:重覆冰二分裂导线脱冰过程中的最大不平衡张力约为覆冰静态不平衡张力的1.65倍;风的作用可能引起重覆冰二分裂导线脱冰最大不平衡张力和跳跃高度分别约29%、16%的增幅,而其对绝缘子串轴力的影响可以忽略。该研究可以为重覆冰区输电线路设计及现行规范修改提供参考。 展开更多
关键词 输电线路 整体式裹冰 风洞试验 冰风联合作用 不平衡张力
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广东海域风能与波浪能联合开发潜力评估
7
作者 李长杰 许洁 +3 位作者 林菲 顾汛 陶涛 吴亚楠 《太阳能学报》 北大核心 2025年第9期229-237,共9页
以广东海域为研究区域,利用ERA5再分析数据集,分析风浪资源时空分布特征,评价风浪资源的可用性、变异性和相关性以及互补协同性,对风浪资源联合开发潜力进行评估分析。结果表明,广东海域风浪资源均较为丰富,风能年平均功率密度最大超过8... 以广东海域为研究区域,利用ERA5再分析数据集,分析风浪资源时空分布特征,评价风浪资源的可用性、变异性和相关性以及互补协同性,对风浪资源联合开发潜力进行评估分析。结果表明,广东海域风浪资源均较为丰富,风能年平均功率密度最大超过800W/m^(2),波浪年平均功率密度主要介于3~12kW/m之间;风浪资源相关性整体较高,近岸海域风浪资源互补性较低,互补性指标WiWaS不超过0.3,离岸距离增大,风浪互补性增强,在外海区域WiWaS可达0.6以上。粤东和中国台湾海峡西南口海域与粤西海域相比,风浪资源互补性较强,二者协同作用更明显,更适合作为风浪联合开发区域。 展开更多
关键词 风能 波浪能 潜在能量 联合开发 广东海域
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风浪联合作用下浮式风机-TMDI系统振动控制
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作者 畅通 彭勇波 《振动工程学报》 北大核心 2025年第7期1422-1431,共10页
针对Spar式浮式风机-调谐质量惯容阻尼器(TMDI)全耦合系统在风浪联合作用下的参数设计与振动控制问题,建立了具有高精度的15自由度Spar式浮式风机理论模型,并与FAST做了对比,在此基础上分析了风浪联合作用下浮式风机-TMDI系统的减振效... 针对Spar式浮式风机-调谐质量惯容阻尼器(TMDI)全耦合系统在风浪联合作用下的参数设计与振动控制问题,建立了具有高精度的15自由度Spar式浮式风机理论模型,并与FAST做了对比,在此基础上分析了风浪联合作用下浮式风机-TMDI系统的减振效能。为了得到全局最优的系统参数,引入代理模型进行考虑时变、全耦合系统的优化设计。算例分析表明,采用此方法优化设计的TMDI具有预期的控制效果和“降质减程”作用,比TMD减振效率更高,同时能降低75%的质量和减少80%左右的冲程。 展开更多
关键词 浮式风机 振动控制 调谐质量惯容阻尼器 风浪联合作用 耦合动力学 代理模型
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随机风-浪联合传播数值模拟及分析 被引量:1
9
作者 邓年春 张志豪 +2 位作者 韦承勋 余松泽 王文静 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第21期9141-9151,共11页
海洋风、浪往往同时传播,同步传播过程中风、浪之间具有显著的相互耦合作用。针对海洋脉动风和随机波浪同步传播的数值仿真需求,基于程序开发平台MATLAB和计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件平台Fluent,提出了一种... 海洋风、浪往往同时传播,同步传播过程中风、浪之间具有显著的相互耦合作用。针对海洋脉动风和随机波浪同步传播的数值仿真需求,基于程序开发平台MATLAB和计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件平台Fluent,提出了一种随机风场和随机波浪联合传播数值模拟方法,基于该数值方法构建了随机风-浪联合传播数值水槽,并对该数值水槽单独随机风、单独随机波浪以及随机风-浪联合传播的数值模拟效果进行了试算和验证分析。结果显示该水槽数值模拟脉动风速与对应理论计算风速相吻合,水槽数值模拟随机波浪与对应理论计算随机波浪相吻合,水槽风-浪联合数值模拟显示了风、浪之间显著耦合作用效应。建立的随机风-浪联合数值水槽在随机风和随机波浪同步传播的数值仿真上具备可靠性及可应用性。研究内容为海上风、浪环境要素耦合效应研究及海洋工程结构风-浪联合作用相关研究提供了平台基础。 展开更多
关键词 脉动风 随机波浪 风-浪联合 数值水槽 耦合作用
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山东半岛附近海域风、浪能资源联合评估
10
作者 曹飞飞 覃小苏 +2 位作者 李妍妮 史宏达 袁宁 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期603-610,共8页
采用ERA5风场驱动第三代浅海海浪数值模式(SWAN),构建山东半岛附近海域波浪模型,得到30 a同步风浪数据,对海上风能和波浪能进行联合评估。评估分析海上风能和波浪能的能源潜力、稳定性及两种资源的相关性、互补性,可为未来风浪资源联合... 采用ERA5风场驱动第三代浅海海浪数值模式(SWAN),构建山东半岛附近海域波浪模型,得到30 a同步风浪数据,对海上风能和波浪能进行联合评估。评估分析海上风能和波浪能的能源潜力、稳定性及两种资源的相关性、互补性,可为未来风浪资源联合开发提供依据。研究结果表明,该海域风能和波浪能资源丰富,有明显的季节变化特征,冬季资源最为丰富且稳定性较高。两种资源在近岸海域的互补性更强,在渤海西部和黄海北部的近岸海域相关性相对较低,具有更高的联合开发潜力。 展开更多
关键词 海上风能 波浪能 相关性 互补性 联合评估 SWAN ERA5
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风浪联合作用下深水半潜平台耐波性能的数值模拟
11
作者 莫文渊 邱立国 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第2期101-105,共5页
通过数值模拟方法,研究风浪联合作用下深水半潜平台的耐波性能。该方法通过建立风速与波浪相干函数模型,利用该模型获得当前深水半潜平台不同工况下风速与海浪的关系,再计算风浪联合作用下深水半潜平台的海浪作用力和风作用力,以2个数... 通过数值模拟方法,研究风浪联合作用下深水半潜平台的耐波性能。该方法通过建立风速与波浪相干函数模型,利用该模型获得当前深水半潜平台不同工况下风速与海浪的关系,再计算风浪联合作用下深水半潜平台的海浪作用力和风作用力,以2个数值为基础,构建深水半潜平台耐波性能数值模拟模型,在不同情况下模拟风浪联合作用下深水半潜平台耐波性能。实验结果表明:该方法可在不同波浪周期时,模拟风浪联合作用下深水半潜平台的横荡和垂荡数值,在波浪周期较小时,垂荡与横荡数值也较小,深水半潜平台的耐波能力较强;风浪角越大,在波浪周期相同时深水半潜平台的垂向弯矩数值越大,其耐波能力则较小。 展开更多
关键词 深水半潜平台 风浪联合作用 耐波性能 风速 波浪周期 数值模拟
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考虑桩-土相互作用的超大型单桩式海上风机结构地震响应
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作者 许成顺 李超越 +1 位作者 石世刚 孙毅龙 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1301-1311,共11页
为了解决桩-土相互作用对超大型单桩式海上风机结构地震响应影响的问题,基于IEA 15 MW的固定式单桩海上风机原型,使用Abaqus建立考虑桩-土相互作用与泥面固定2种风机结构模型,桩-土相互作用通过一组非线性弹簧模拟。考虑风-波浪与地震... 为了解决桩-土相互作用对超大型单桩式海上风机结构地震响应影响的问题,基于IEA 15 MW的固定式单桩海上风机原型,使用Abaqus建立考虑桩-土相互作用与泥面固定2种风机结构模型,桩-土相互作用通过一组非线性弹簧模拟。考虑风-波浪与地震联合作用,分析桩-土相互作用对超大型固定式单桩海上风机结构动力响应的影响。结果表明:针对超大型海上风机,桩-土相互作用效应使风机支撑结构的特征频率降低3%~6%;考虑桩-土相互作用的大兆瓦风机动力响应远大于泥面固定风机模型的动力响应;海上风机尺寸越大,桩-土相互作用引起的海上风机结构动力响应偏差越显著。 展开更多
关键词 桩-土相互作用 风-波浪-地震联合作用 单桩式海上风机 支撑结构 特征频率 动力响应
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风-浪联合作用下斜拉-悬索协作体系桥车-桥耦合振动仿真研究
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作者 祝兵 员帅伟 +1 位作者 王浩宇 殷瑞涛 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期23-31,共9页
为保证海洋环境下斜拉-悬索协作体系桥列车运行的安全性和舒适度,对该类桥梁进行风-浪联合作用下的车-桥耦合振动仿真研究。以某公铁两用斜拉-悬索协作体系桥为背景,采用ANSYS软件建立桥梁有限元模型,采用多体系统动力学软件SIMPACK建... 为保证海洋环境下斜拉-悬索协作体系桥列车运行的安全性和舒适度,对该类桥梁进行风-浪联合作用下的车-桥耦合振动仿真研究。以某公铁两用斜拉-悬索协作体系桥为背景,采用ANSYS软件建立桥梁有限元模型,采用多体系统动力学软件SIMPACK建立列车动力学模型,利用重叠网格技术,模拟车-桥耦合系统在不同风速和车速下的气动荷载,采用FLOW-3D软件计算桥梁下部复合基础的规则波浪荷载,建立风-浪联合作用下的车-桥耦合振动模型,分析波高、风速和车速对车-桥耦合系统动力响应的影响规律。结果表明:在风-浪-车-桥耦合系统中,列车各动力学指标均随波高增大而增大,桥梁跨中横向位移随波高增大而显著增大,而跨中竖向位移几乎不受影响;列车各动力学指标均随风速提高而显著增大,桥梁跨中竖向位移随风速提高而减小;列车各动力学指标均随车速增大而增大,桥梁跨中横向位移和横向加速度不随车速改变而显著变化,桥梁竖向位移和竖向加速度随车速提高而显著增大。 展开更多
关键词 斜拉-悬索协作体系桥 公路铁路两用桥 跨海桥梁 风-浪联合作用 车-桥耦合振动 重叠网格技术 气动荷载 有限元法
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考虑时间相关性的风速和波浪高度短期预测 被引量:1
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作者 姚骥 汪雪良 +2 位作者 武文华 顾学康 张欣玉 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期832-842,共11页
风与波浪高度是海洋工程设计的重要参数之一,其准确预测具有重要的工程意义。针对波浪高度复杂多变、难以预测的挑战,本文考虑时间相关性,利用长短时记忆(Long-Short-Term Memory,LSTM)神经网络方法建立风和波浪高度的短期预测模型。首... 风与波浪高度是海洋工程设计的重要参数之一,其准确预测具有重要的工程意义。针对波浪高度复杂多变、难以预测的挑战,本文考虑时间相关性,利用长短时记忆(Long-Short-Term Memory,LSTM)神经网络方法建立风和波浪高度的短期预测模型。首先,对波浪高度和风速等海洋环境原始时间序列进行分析,并选取不同时间间隔对浪高和风速极值进行取值;其次,对风速与波浪高度开展相关性分析,并基于LSTM方法,构建风和波浪高度单步预测模型。在时间间隔为0.5 h时,波浪的预测误差为0.12 m;进而构建风和波浪联合预测模型,预测风速下的波高预测误差仅为0.12m,与实测风速下的波浪预测误差基本一致。 展开更多
关键词 相关性分析 长短时记忆神经网络 风速预测 波浪预测 联合预测模型
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考虑相干性海洋结构风-浪联合作用力一种计算方法
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作者 韦承勋 李盛辉 +1 位作者 张志豪 余松泽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期126-133,共8页
随机风、浪环境要素之间存在较强相干性,该相干性影响风、浪联合传播过程中脉动风速与波浪形态,进而影响海洋结构风-浪联合作用力及结构响应。为准确计算结构随机风-浪联合作用力,基于已建立的描述随机风、浪联合传播相干性的风-浪相干... 随机风、浪环境要素之间存在较强相干性,该相干性影响风、浪联合传播过程中脉动风速与波浪形态,进而影响海洋结构风-浪联合作用力及结构响应。为准确计算结构随机风-浪联合作用力,基于已建立的描述随机风、浪联合传播相干性的风-浪相干函数,计算获取海洋结构来流脉动风速与入射随机波面之间互相关谱,建立包括风速自谱、风速互谱、波浪谱及风-浪互谱在内的结构随机风-浪联合功率谱矩阵。基于联合谱矩阵的Cholesky分解矩阵,利用谐波合成方法生成风、浪相互作用下的结构来流脉动风速时程,进而结合结构水上部分风阻系数生成结构脉动风作用力时程;基于联合谱矩阵的Cholesky分解矩阵,通过谐波合成计算式中引入结构随机波浪作用水动力传递函数的方式,生成风、浪相互作用下的结构随机波浪作用力时程。联立生成的随机风、浪作用力时程即可建立结构随机风-浪联合作用力同步时程。以直立圆柱风-浪联合作用力计算为例,开展了以上算法的算例应用分析。 展开更多
关键词 脉动风速 随机波浪 风-浪相干函数 海洋结构 风-浪联合作用力
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基于机器学习的海面风速和有效波高联合反演
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作者 梁月吉 蒋雪玉 +2 位作者 党毓茜 罗启迪 朱丙林 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2024年第4期64-68,共5页
海面风速和有效波高(significant wave height,SWH)是海洋环境中的关键参数,两者之间关系密切。全球导航卫星系统反射测量(global navigation satellite system reflectometry,GNSS-R)可有效反演海面风速和SWH,然而已有研究局限于单一... 海面风速和有效波高(significant wave height,SWH)是海洋环境中的关键参数,两者之间关系密切。全球导航卫星系统反射测量(global navigation satellite system reflectometry,GNSS-R)可有效反演海面风速和SWH,然而已有研究局限于单一参数的反演。为此,提出一种基于机器学习算法的海面风速和SWH联合反演方法。首先通过质量控制获取有效的气旋全球导航卫星系统(cyclone global navigation satellite system,CYGNSS)观测数据,进而分别采用随机森林、极端梯度提升、轻量梯度提升机、决策树和自适应增强算法建立联合反演模型,并对比分析其反演性能。经实验表明:极端梯度提升更适用于海面风速和SWH的联合反演,均方根误差分别为0.91 m/s和0.20 m,皮尔逊相关系数分别达到0.90和0.96。相对于传统的单一参数反演,本文方法能够实现对海面风速和SWH高效又准确的反演。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统反射测量 海面风速 有效波高 机器学习 联合反演
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风浪流共同作用下海上风电基础与海床的动力响应分析 被引量:14
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作者 张小玲 刘建秀 +1 位作者 杜修力 许成顺 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期658-668,共11页
我国近海风资源丰富,但由于海洋环境条件的复杂性,开发利用近海风资源的规模和效益受到很大的制约;而风、波浪和海流等作为近海主要环境荷载对近海风机的正常运行起到决定性作用。采用谐波叠加法模拟得到近海风电场的风荷载时程,利... 我国近海风资源丰富,但由于海洋环境条件的复杂性,开发利用近海风资源的规模和效益受到很大的制约;而风、波浪和海流等作为近海主要环境荷载对近海风机的正常运行起到决定性作用。采用谐波叠加法模拟得到近海风电场的风荷载时程,利用Morison方程和非线性波浪理论推导了波浪荷栽和波流荷栽的计算公式,最后根据Turkstra准则将风浪流荷载进行叠加组合,建立风浪流荷载共同作用下海上风电基础与海床动力相互作用的三维有限元计算模型。基于此模型,针对不同荷载组合条件下风机塔筒的水平位移、竖向应力以及基础的水平位移、桩身弯矩、桩身剪力等进行了动力分析,同时对风浪流荷载共同作用下桩基础周围海床的超孔隙水压力响应进行了计算分析,讨论了不同的荷载参数对海床超孔隙水压力的影响。结果表明:风荷栽对风机塔筒顶端水平位移、塔底应力影响较大,波流荷载对风机基础顶端水平位移、桩身弯矩、桩身剪力影响较大,而波浪荷栽则对海床孔隙水压力影响较大。可取最大风荷载和最大波流荷载叠加波浪荷载时程的组合为最不利组合方式。 展开更多
关键词 海上风电基础 海床 共同作用 风浪流 荷载组合
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威海靖海湾港区张家埠新港建设对泥沙冲淤影响预测分析 被引量:13
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作者 冯秀丽 隋倩倩 +3 位作者 林霖 孙晶 刘杰 刘潇 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期72-76,共5页
运用ECOMSED(水动力泥沙)三维模型模拟潮流、波浪(施加风)作用条件下威海靖海湾港区张家埠新港建设前后周围海域海底地形的演化,分析其冲淤变化。并利用冲淤平衡时波潮流共同作用下对海底的切应力与沉积物临界起动剪切力相等的原理,对... 运用ECOMSED(水动力泥沙)三维模型模拟潮流、波浪(施加风)作用条件下威海靖海湾港区张家埠新港建设前后周围海域海底地形的演化,分析其冲淤变化。并利用冲淤平衡时波潮流共同作用下对海底的切应力与沉积物临界起动剪切力相等的原理,对新港建设后的极限冲刷深度进行预测。结果表明,在引堤透空段附近和防波堤端头冲刷较严重,50年一遇和25年一遇波浪作用下最大冲刷深度可达3.5 m和2.9 m。此结果将为新港冲刷防护工程设计提供科学依据。 展开更多
关键词 数值模拟 波流共同作用 极限冲刷深度 临界起动剪切力
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浪流作用下系泊船舶撞击力和系缆力试验研究 被引量:18
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作者 李焱 郑宝友 +1 位作者 高峰 孟祥玮 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2007年第2期57-63,共7页
以某25万吨矿石码头工程为例,分别进行了单流、单浪和浪流共同作用下,系泊船舶撞击力和系缆力试验。研究了不同水位、不同船舶载度、不同浪流夹角,单流、单浪和浪流共同作用时对船舶撞击力和系缆力的影响。分析了该码头工程护舷和缆绳... 以某25万吨矿石码头工程为例,分别进行了单流、单浪和浪流共同作用下,系泊船舶撞击力和系缆力试验。研究了不同水位、不同船舶载度、不同浪流夹角,单流、单浪和浪流共同作用时对船舶撞击力和系缆力的影响。分析了该码头工程护舷和缆绳的布置情况,为工程设计提供了依据。 展开更多
关键词 系泊 撞击力 系缆力 浪流作用
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长江口深水航道治理一期工程前后泥沙运动特性初步分析 被引量:22
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作者 张国安 虞志英 +2 位作者 何青 包四林 金镠 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2003年第6期31-38,共8页
利用长江口徐六泾、横沙和佘山三站三年逐日表层含沙量、盐度和气象观测资料 ,以及北槽河段沿线含沙量洪、枯季准同步观测资料 ,对长江口深水航道治理一期工程实施前后北槽河段含沙量沿程分布规律和垂向变化特征 ,以及滩槽泥沙交换的机... 利用长江口徐六泾、横沙和佘山三站三年逐日表层含沙量、盐度和气象观测资料 ,以及北槽河段沿线含沙量洪、枯季准同步观测资料 ,对长江口深水航道治理一期工程实施前后北槽河段含沙量沿程分布规律和垂向变化特征 ,以及滩槽泥沙交换的机理进行了分析。结果表明 :北槽河段高含沙区分布位置在一期工程后适量下移 ;风浪对浅滩泥沙的掀动作用和滩槽间泥沙交换是造成工程区河段含沙量增加的主要动力因素 ;滩槽泥沙交换及输移途径取决于滩槽间流场变化 ,南北导堤在二期工程继续下延后 ,将进一步削弱滩槽泥沙交换量 。 展开更多
关键词 长江口 深水航道 泥沙运动 风浪作用 滩槽泥沙交换
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