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内孤立波及其与海洋结构物相互作用研究进展
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作者 杜鹏 孙平宇 +4 位作者 张淼 张庆辉 孙孟舸 胡海豹 陈效鹏 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期151-165,共15页
内孤立波广泛存在于密度层化的海洋中,是一种常见的非线性、大振幅的波动现象。在其传播过程中会诱导波面上下的海水流动呈现剪切状态,并引起海水强烈的幅聚幅散和突发性的强流。当运动潜体在水下作业时极有可能会遭遇内孤立波,内孤立... 内孤立波广泛存在于密度层化的海洋中,是一种常见的非线性、大振幅的波动现象。在其传播过程中会诱导波面上下的海水流动呈现剪切状态,并引起海水强烈的幅聚幅散和突发性的强流。当运动潜体在水下作业时极有可能会遭遇内孤立波,内孤立波峰高谷深、能量集中,严重影响到潜体的运动稳定性和水动力载荷特性,进而导致潜体运动失稳、操纵失控等。首先,基于海洋内孤立波与潜体相互作用这一工程背景,从理论研究、观测与试验研究及数值模拟研究3个研究方向总结当前国内外关于内孤立波特性的研究;然后,分别对内孤立波与结构物相互作用、内孤立波与潜体相互作用的研究予以总结;最后,基于现阶段国内外关于内孤立波的研究现状,进一步提出内孤立波研究的工作展望。 展开更多
关键词 内孤立波 海流 波浪载荷 海洋结构 潜体 分层流体 计算机仿真
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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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细长海洋结构物涡激振动研究综述(英文) 被引量:14
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作者 潘志远 崔维成 张效慈 《船舶力学》 EI 北大核心 2005年第6期135-154,共20页
随着世界范围内深海石油开采的需要,近年来关于海洋结构物涡激振动的研究越来越受到重视。虽然此问题在数值模拟和实验方面都已取得了一定的进展,但是还有许多问题尚待解决。同时,新型海洋结构物的引入给涡激振动的预报方法和抑振手段... 随着世界范围内深海石油开采的需要,近年来关于海洋结构物涡激振动的研究越来越受到重视。虽然此问题在数值模拟和实验方面都已取得了一定的进展,但是还有许多问题尚待解决。同时,新型海洋结构物的引入给涡激振动的预报方法和抑振手段提出了新的挑战。因此,细长海洋结构物的涡激振动仍将是未来几年里备受关注的研究课题。本文在介绍有关涡激振动基本概念和理论背景的基础上,总结了近年来关于以深水立管为代表的海洋结构物涡激振动的研究与进展,包括对现有涡激振动分析工具的分类与评估;对柱体及海洋结构物涡激振动的实验研究;对深水立管与涡激振动相关的疲劳评估准则的研究;海洋结构物的横向、流向及轴向涡激振动的耦合作用研究;关于海洋结构物涡激振动的抑振措施和设备的理论及实验研究。本文着重介绍了计算流体力学方法在海洋结构物涡激振动研究中的应用和进展。最后,对海洋结构物涡激振动相关的研究热点的现状进行了总结并对今后工作提出了展望。 展开更多
关键词 涡激振动 计算流体力学 细长海洋结构 响应预报
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极端波浪与海洋结构物的强非线性作用研究综述 被引量:6
4
作者 邓燕飞 杨建民 +1 位作者 肖龙飞 李欣 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期917-928,共12页
鉴于极端波浪的极大破坏力,其与海洋结构物的强非线性作用研究正日益受到重视。为了评估极端波浪可能带来的严重破坏,有必要对极端波浪作用下海洋结构物的波浪爬升与抨击、强非线性波浪力、结构载荷与运动响应等问题开展深入研究。国内... 鉴于极端波浪的极大破坏力,其与海洋结构物的强非线性作用研究正日益受到重视。为了评估极端波浪可能带来的严重破坏,有必要对极端波浪作用下海洋结构物的波浪爬升与抨击、强非线性波浪力、结构载荷与运动响应等问题开展深入研究。国内外许多学者采用数值计算、模型实验及小波分析等手段对这些问题开展了探索研究,获得了一些有益的研究结论。该文对极端波浪与海洋结构物相互作用的研究现状和现有结论作了综述,可为进一步开展深入研究提供有益参考。 展开更多
关键词 极端波浪 海洋结构 强非线性作用 综述
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超大型海洋结构物海上安全运输绑扎件设计 被引量:6
5
作者 陆丛红 林焰 +3 位作者 纪卓尚 蔡尊德 王敏 贾芳民 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2004年第4期102-106,共5页
绑扎件的制作及安装过程中,由于考虑的因素不够周全,或强度不够造成海难事故,或因设计过于保守而造成材料的浪费。根据具体工程项目,结合实际工程经验,对该类绑扎系统设计中应注意的关键问题进行了剖析,包括构件的结构形式及尺寸设置,... 绑扎件的制作及安装过程中,由于考虑的因素不够周全,或强度不够造成海难事故,或因设计过于保守而造成材料的浪费。根据具体工程项目,结合实际工程经验,对该类绑扎系统设计中应注意的关键问题进行了剖析,包括构件的结构形式及尺寸设置,绑扎系统布置以及构件尺寸与运输船甲板结构的关系,绑扎系统受力计算模型的简化以及结构物对同一组绑扎件构件之间连接的模拟等,并给出具体的工程实例。可为海洋结构物运输的绑扎系统设计以及完善或制订相关标准提供依据,并有助于提高驳船结构计算机辅助设计与强度分析的精度。 展开更多
关键词 超大型海洋结构 海上运输 绑扎件 驳船计算机辅助设计
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海洋结构智能监测与振动控制技术的最新进展 被引量:3
6
作者 唐友刚 马网扣 +1 位作者 杨钢 鲁晓光 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2003年第2期103-106,共4页
海洋结构本身能够有效感知、信息传输及自动适应环境为海洋结构的设计者展现了新的前景,并且导致新型海洋结构的开发。综述近几年来智能海洋结构的研究进展,包括海洋结构的智能振动控制和在线连续监控机敏技术,探讨了海洋结构智能控制... 海洋结构本身能够有效感知、信息传输及自动适应环境为海洋结构的设计者展现了新的前景,并且导致新型海洋结构的开发。综述近几年来智能海洋结构的研究进展,包括海洋结构的智能振动控制和在线连续监控机敏技术,探讨了海洋结构智能控制的方式,提出海洋结构智能控制需要进一步研究的问题。 展开更多
关键词 海洋结构 智能技术 健康监控 结构控制
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海洋结构与船舶有限元模型空间识别方法 被引量:5
7
作者 单威俊 许方 +1 位作者 陈坤坤 周炜 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第5期25-30,35,共7页
海洋结构物与船舶进行结构强度有限元规范校核时,需要从网格数量庞大的模型中分离出空间单元,采用纯手工方式提取,操作繁琐,耗时且易漏选、错选。针对此问题本文以船舶为例,对有限元模型空间识别方法进行探索,提出"切分拼接"... 海洋结构物与船舶进行结构强度有限元规范校核时,需要从网格数量庞大的模型中分离出空间单元,采用纯手工方式提取,操作繁琐,耗时且易漏选、错选。针对此问题本文以船舶为例,对有限元模型空间识别方法进行探索,提出"切分拼接"的方法。研究表明:先利用模型中的自由边对内部结构单元进行过滤,然后根据结构相交对模型进行切分,最后依据一定的规则将切分出来的面拼接成舱室空间的方法,能够为编程实现船舶与海洋结构物空间自动识别提供可行的方法。 展开更多
关键词 海洋结构 船舶 有限元模型 空间识别
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内波的生成、传播、遥感观测及其与海洋结构物相互作用研究进展 被引量:9
8
作者 韩鹏 钱洪宝 +1 位作者 李宇航 揭晓蒙 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2020年第4期148-158,共11页
内波是层结海洋中普遍存在的一种海洋动力学现象,包含内潮、内孤立波、近惯性内波等多种形式,由于其携带能量巨大,分布范围广,发生频率高,对海洋结构物造成严重威胁。对国内外关于内波生成、传播演化、海遥感观测及其与海洋结构物相互... 内波是层结海洋中普遍存在的一种海洋动力学现象,包含内潮、内孤立波、近惯性内波等多种形式,由于其携带能量巨大,分布范围广,发生频率高,对海洋结构物造成严重威胁。对国内外关于内波生成、传播演化、海遥感观测及其与海洋结构物相互作用方面的研究进展进行综述。总结了关于内波的生成机制、浅水和深水区域内波传播演化特征、实际海洋内波特征的遥感观测以及内波与海洋平台及水下潜器相互作用的研究成果,讨论了数值模拟、模型试验、遥感观测等研究手段在海洋内波研究中的应用以及取得的相应研究成果。最后,在探讨海洋内波研究趋势的基础上对未来关于内波生成机制及其海洋学特征观测相关研究需考虑和解决的问题进行了展望。 展开更多
关键词 内波 孤立水波 分层流体 波浪演化 海洋平台 水下潜器 海洋结构
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随机场理论在海洋结构物地基可靠度分析中的应用 被引量:10
9
作者 刘润 闫澍旺 +1 位作者 王金英 狄慧敏 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期78-82,共5页
对随机场理论应用于海洋土地基可靠度研究中的必要性及其理论意义进行了深入的分析和探讨,提出了检验土性指标的平稳性和各态历经性的方法,结合渤海油田在开发和建设中积累的大量工程地质勘察资料,对海洋土竖直和水平向土性剖面建立齐... 对随机场理论应用于海洋土地基可靠度研究中的必要性及其理论意义进行了深入的分析和探讨,提出了检验土性指标的平稳性和各态历经性的方法,结合渤海油田在开发和建设中积累的大量工程地质勘察资料,对海洋土竖直和水平向土性剖面建立齐次正态随机场模型.并在此基础上,以渤海某油田海洋平台的地基可靠度分析为例,说明随机场理论在海洋土地基可靠度分析中的具体应用及其所发挥的重要作用. 展开更多
关键词 随机场理论 海洋结构 地基可靠度 平稳性 各态历经性 方差折减函数 可靠性指标 海洋平台
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用迈尔尼可夫法分析海洋结构物动态稳性 被引量:3
10
作者 王迎光 谭家华 薛雷平 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2009年第1期77-82,共6页
介绍用迈尔尼可夫法分析海洋结构物动态稳性的原理和公式,并用迈尔尼可夫法预报了为防止一驳船倾覆而需要的阻尼,指出了在分析动态稳性时迈尔尼可夫法比传统的数值仿真在效率方面的优越性,同时也指出了在应用迈尔尼可夫法时应注意的问题。
关键词 海洋结构 动态稳性 迈尔尼可夫法 数值仿真 阻尼
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海洋结构薄板弹性屈曲的群孔效应 被引量:3
11
作者 傅强 孙计勃 +1 位作者 张剑利 方辉 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期219-224,265,共7页
针对含孔洞板结构,重点考虑非均匀孔洞分布,采用有限元方法对小变形结构的极限承载能力进行计算,得到孔洞数量、面积、位置、分布等因素对屈曲临界应力的影响规律。结果表明:孔洞分布不仅会改变有效承载面积并使承载能力变化,局部结构... 针对含孔洞板结构,重点考虑非均匀孔洞分布,采用有限元方法对小变形结构的极限承载能力进行计算,得到孔洞数量、面积、位置、分布等因素对屈曲临界应力的影响规律。结果表明:孔洞分布不仅会改变有效承载面积并使承载能力变化,局部结构还会进入不同承载状态,使板结构承载性能产生非单调变化,即孔洞对板结构屈曲应力的影响具有一定的"群孔"效应。 展开更多
关键词 海洋结构 含孔板 群孔效应 屈曲极限
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基于风险海洋结构物检测及维护研究进展 被引量:2
12
作者 张道坤 唐文勇 张圣坤 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2007年第3期136-144,共9页
随着海洋石油天然气资源的不断开发,海洋结构物得到了广泛的应用。长时间持续工作于海洋环境以及一旦失效代价高昂的特点使得海洋结构物的安全问题倍加瞩目。基于风险的检测和维护将海洋结构物的风险与费用相结合,可以在满足安全要求的... 随着海洋石油天然气资源的不断开发,海洋结构物得到了广泛的应用。长时间持续工作于海洋环境以及一旦失效代价高昂的特点使得海洋结构物的安全问题倍加瞩目。基于风险的检测和维护将海洋结构物的风险与费用相结合,可以在满足安全要求的前提下合理地降低运营费用,是目前国际上研究领域的热点问题。通过分析基于风险的海洋结构物检测和维护的国内外研究现状,对检测及维护操作过程中的一些关键问题和目前主流的研究方法及应用情况做了概述。最后讨论了海洋结构物检测维护研究中存在的一些问题,提出了今后的研究方向。基于风险的检测和维护将是今后一个值得关注的重要课题。 展开更多
关键词 海洋结构 风险 检测 维护
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基于风险的海洋结构物无损检测功能的分级 被引量:2
13
作者 李典庆 张圣坤 唐文勇 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2004年第1期80-87,共8页
提出了基于风险的海洋结构物无损检测功能分级方法,采用检测概率、错误识别概率和裂纹出现概率度量检测功能,并修正了错误识别概率的取值范围。根据风险值对无损检测功能进行了分级,研究了风险值随检测概率、错误识别概率和裂纹出现概... 提出了基于风险的海洋结构物无损检测功能分级方法,采用检测概率、错误识别概率和裂纹出现概率度量检测功能,并修正了错误识别概率的取值范围。根据风险值对无损检测功能进行了分级,研究了风险值随检测概率、错误识别概率和裂纹出现概率的变化规律,分析了风险值对检测费用、维修费用及失效费用的敏感性。在此基础上,将基于风险的海洋结构物无损检测功能分级方法应用于优化检测策略,用算例证明了文中所提方法的有效性。 展开更多
关键词 无损检测 风险 检测概率 错误识别概率 海洋结构
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随机激励下非线性海洋结构物响应分析方法研究进展 被引量:4
14
作者 王迎光 谭家华 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2007年第4期112-119,共8页
对在随机载荷作用下非线性海洋结构物的运动响应分析的各种方法进行了综述,对有些方法的基本原理做了阐述,并指出一些最新的研究进展和今后进一步研究的方向。
关键词 海洋结构 随机激励 统计线性化法 蒙特卡罗仿真法 数值路径积分法
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“海洋结构与装备的关键基础科学问题”研讨会学术综述 被引量:1
15
作者 周济福 颜开 +3 位作者 詹世革 张攀峰 孟庆国 汲培文 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期323-328,共6页
简要介绍了"海洋结构与装备的关键基础科学问题"研讨会的基本情况,对邀请报告分类进行了学术综述,对专家们的自由发言和集中研讨形成的研究对象及前瞻性关键科学问题进行了归纳总结.
关键词 海洋结构与装备 关键基础科学问题 学术研讨
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珍珠贝在南海北部海洋结构物上的分布 被引量:2
16
作者 王华接 严文侠 +3 位作者 董钰 严岩 严涛 梁冠和 《热带海洋》 CSCD 2000年第1期64-69,共6页
:1 98 6— 1 995年在南海北部水域对 1 6个海洋结构物 (其中 1 2个生物调查浮标 ,2个Marex水文资料浮标和 2个固定石油生产平台 )上珍珠贝科 (Pteriidae)的水平和垂直分布进行了调查 ,共发现有珍珠贝科 2属 1 0种。文中讨论了它们的分... :1 98 6— 1 995年在南海北部水域对 1 6个海洋结构物 (其中 1 2个生物调查浮标 ,2个Marex水文资料浮标和 2个固定石油生产平台 )上珍珠贝科 (Pteriidae)的水平和垂直分布进行了调查 ,共发现有珍珠贝科 2属 1 0种。文中讨论了它们的分布与该水域的海流特征、结构物离岸距离及珍珠贝幼虫发育的关系 ,并认为 ,企鹅珍珠贝Pteria(Magnavicula)penguin、短翼珍珠贝P .(Austropteria)brevialata和珠母贝Pinctadamargartifera、鹌鹑珍珠贝Pteria (A .)coturnix将分别为B2站、YM1站和Z1站海区未来海洋结构物污损生物的优势种。 展开更多
关键词 南海 北部海区 海洋结构 生态学 珍珠贝
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宽带波浪载荷下海洋结构物内应力范围及疲劳损伤分析 被引量:3
17
作者 李晓飞 胡毓仁 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2008年第4期35-38,共4页
研究短期海况中海洋结构物在宽带波浪载荷作用下交变应力过程中的应力范围的概率分布及结构疲劳损伤问题。首先从应力的功率谱密度出发,利用小波变换作为工具,对应力过程进行模拟。然后用雨流计数法识别出应力过程中对结构造成疲劳损伤... 研究短期海况中海洋结构物在宽带波浪载荷作用下交变应力过程中的应力范围的概率分布及结构疲劳损伤问题。首先从应力的功率谱密度出发,利用小波变换作为工具,对应力过程进行模拟。然后用雨流计数法识别出应力过程中对结构造成疲劳损伤的应力范围,并用Weibull分布对应力范围的分布进行了拟合;最后给出了应力范围服从Weibull分布时结构疲劳损伤的计算方法。 展开更多
关键词 宽带波浪载荷 小波变换 应力范围 疲劳损伤 海洋结构
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海洋结构裂纹检测与维修优化 被引量:11
18
作者 陈国明 《石油大学学报(自然科学版)》 EI CSCD 2000年第5期73-75,共3页
首先讨论了海洋结构含裂纹构件的失效准则及修复构件疲劳性能的评价模型。应用概率断裂力学方法提出了一个描述海洋结构检测与维修过程的可靠性模型 ,该模型同时考虑了疲劳和断裂两种失效形式 ,并可以评价检测、维修过程对平台可靠性的... 首先讨论了海洋结构含裂纹构件的失效准则及修复构件疲劳性能的评价模型。应用概率断裂力学方法提出了一个描述海洋结构检测与维修过程的可靠性模型 ,该模型同时考虑了疲劳和断裂两种失效形式 ,并可以评价检测、维修过程对平台可靠性的影响。基于该模型 ,开发了一个描述裂纹萌生与扩展过程的可靠性数值仿真器 ,用于对服役平台的检测和维修进行优化。用该数值仿真器对一个实例进行计算的结果表明 ,对裂纹进行检测优化时 ,不计断裂失效是不合理的。 展开更多
关键词 海洋结构 构件 可靠性 疲劳断裂 裂纹检测 维修
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海洋结构薄板承载性能的裂纹群体效应 被引量:1
19
作者 张剑利 王昊 方辉 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2018年第3期76-83,共8页
大型海洋结构长期服役中构件裂纹不可避免,结构承载性能必然随之弱化。针对含非均匀分布裂纹的薄板,以有限元方法对小变形状态下其极限承载能力进行计算,得到裂纹数量、长度、分布等因素对薄板屈曲临界应力的影响规律。发现裂纹不仅改... 大型海洋结构长期服役中构件裂纹不可避免,结构承载性能必然随之弱化。针对含非均匀分布裂纹的薄板,以有限元方法对小变形状态下其极限承载能力进行计算,得到裂纹数量、长度、分布等因素对薄板屈曲临界应力的影响规律。发现裂纹不仅改变截面的有效承载面积,同时改变局部结构的变形状态,多种因素共同作用使板的承载性能非单调变化,即多裂纹对板承载性能的影响具有一定的"群体"效应。 展开更多
关键词 海洋结构 含裂纹板 群体效应 屈曲极限 薄板 承载力
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柔性海洋结构冰激振动问题的对策 被引量:3
20
作者 王翎羽 陈星 +1 位作者 宋安 郑沧波 《中国海上油气(工程)》 1994年第4期11-17,共7页
冰荷载对海洋结构的威胁除了它们的高荷载外,更多的在于显著的动力效应。由于冰对结构物的剧烈振动,导致了多起海洋结构被破坏的事例,因此,必须采取措施减小海洋结构的振动。本文通过分析冰荷载及其引起结构振动的特点,提出和归纳了改... 冰荷载对海洋结构的威胁除了它们的高荷载外,更多的在于显著的动力效应。由于冰对结构物的剧烈振动,导致了多起海洋结构被破坏的事例,因此,必须采取措施减小海洋结构的振动。本文通过分析冰荷载及其引起结构振动的特点,提出和归纳了改变振源特性、隔振、动力消振以及优化结构振型等一系列用于减小结构冰激振动的措施,并结合一些工程实例说明这些减小冰振的措施是切实可行的。 展开更多
关键词 海洋结构 冰荷载 冰激振动 海上平台
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