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深海环境下金属点蚀进程及诱导应力演化
1
作者
亢一澜
秦梦斐
+2 位作者
谢海妹
韩彬
张茜
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期741-750,共10页
局部腐蚀产生的应力是影响海洋服役装备寿命与稳定性的关键因素.针对深海钢材料的点蚀力学问题,采用关联腐蚀与诱导应力的方法展开研究,建立了基于Nernst-Planck传质方程的腐蚀模型与腐蚀诱导应力模型,结合COMSOL多物理场仿真软件实现...
局部腐蚀产生的应力是影响海洋服役装备寿命与稳定性的关键因素.针对深海钢材料的点蚀力学问题,采用关联腐蚀与诱导应力的方法展开研究,建立了基于Nernst-Planck传质方程的腐蚀模型与腐蚀诱导应力模型,结合COMSOL多物理场仿真软件实现了深海点蚀全进程中力-电化学信息的协同表征,其关键技术有两个,一是基于腐蚀膨胀理论给出了应力与腐蚀参量之间的联系,二是以产物堆积增厚与基底腐蚀减薄的面积比确定了腐蚀膨胀率,给出了腐蚀进程中电流密度、形貌、诱导应力等参量随时空的非线性演化规律.结果表明:空间分布上,深海环境下的腐蚀呈深挖状,蚀坑中心处的电流密度最大、腐蚀程度最深,腐蚀诱导应力存在明显的集中效应,力、电化学参量随着远离蚀坑中心呈现出发散状的削弱趋势;时序演化上,电流密度随腐蚀年限减小,腐蚀进程因此逐年放缓,然而,由于蚀坑中心尖锐程度的加剧,腐蚀诱导应力的非线性增加却愈发剧烈.在此基础上,研究了腐蚀产物形貌对应力的影响,对比了简化椭球形产物与模拟所得实际形貌产物两种情况的腐蚀诱导应力,结果表明实际形貌产物最大拉应力高于椭球形的最大应力,误差超过50%,指出点蚀研究中忽略蚀坑的深挖动力学特征会给腐蚀相关的力学研究带来偏差.
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关键词
腐蚀力学模型
腐蚀诱导应力
腐蚀膨胀率
力-电化学时空非线性演化
点蚀
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职称材料
广东省土地利用结构信息熵时空演变特征分析
被引量：
12
2
作者
杨超
张少伟
+1 位作者
陈万旭
钟明星
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2021年第6期251-259,共9页
为了科学揭示快速城镇化地区土地利用结构信息熵时空演变特征及其影响因子,以广东省为研究对象,基于1990—2018年土地利用遥感监测数据,借助信息熵理论和非线性拟合方法,探讨了广东省土地利用程度、耕地比重和建设用地比重三者与土地利...
为了科学揭示快速城镇化地区土地利用结构信息熵时空演变特征及其影响因子,以广东省为研究对象,基于1990—2018年土地利用遥感监测数据,借助信息熵理论和非线性拟合方法,探讨了广东省土地利用程度、耕地比重和建设用地比重三者与土地利用结构信息熵之间的关系,以期为广东省土地资源可持续利用以及生态环境保护提供科学依据。结果表明:(1)1990—2018年广东省土地利用结构信息熵均值呈现增加—平稳—增加的趋势,从空间分布来看,东翼(1.280)>西翼(1.107)>珠江三角洲(1.056)>山区(0.817),而且珠江三角洲在2000—2018年信息熵呈现降低趋势,与全省及其他3个区域趋势相反;(2)研究期内广东省土地利用程度和建设用地比重不断增加,分别由3.53,9.60%增加到3.88,15.10%;耕地比重不断减少,从31.57%降低到27.23%;(3)土地利用程度、耕地比重和建设用地比重对土地利用结构信息熵的影响均存在阈值;其中,珠江三角洲1990—2018年土地利用程度和建设用地比重超过阈值区域不断增加,进而导致其信息熵的降低;而其他区域还处于阈值前的状态,土地利用程度和建设用地比重的增加会促进土地利用结构信息熵的提升。
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关键词
土地利用结构
信息熵
非线性拟合
时空演变
广东省
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职称材料
港湾中海啸流的模拟及其时空演变特征对输入条件不确定性的响应分析
被引量：
1
3
作者
王培涛
闪迪
+6 位作者
侯京明
王岗
高义
任智源
范婷婷
王宗辰
王君成
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期1325-1340,共16页
一直以来,海啸波特征作为表征海啸潜在破坏性的参数指标得到了广泛应用,特别是针对近场极端海啸事件造成的灾害来说,这种表征具有较好的适用性.然而总结分析历史海啸事件造成的损失发现:在远场近岸及港湾系统中,海啸诱导的强流却是造成...
一直以来,海啸波特征作为表征海啸潜在破坏性的参数指标得到了广泛应用,特别是针对近场极端海啸事件造成的灾害来说,这种表征具有较好的适用性.然而总结分析历史海啸事件造成的损失发现:在远场近岸及港湾系统中,海啸诱导的强流却是造成损失的主要原因.陆架或港湾振荡导致海啸波幅快速升降诱发强流,可能促使港工设施受到威胁及损害,进而对海啸预警服务及海事应急管理提出了新的挑战.因此,全面理解与评估海啸在港湾中诱发的灾害特征,探索港湾中海啸流的数值模拟方法,发展针对港湾尺度的海啸预警服务指导产品尤为迫切.受限于海啸流验证数据的缺乏及准确模拟海啸流技术方法的诸多不确定性,大部分海啸数值模拟研究工作主要是针对水位特征的研究及验证,可能导致对港湾中海啸灾害危险性认识的曲解与低估.本研究基于非线性浅水方程,针对夏威夷群岛三个典型港湾建立了精细化海啸数值模型(空间分辨率达到10m),并联合有限断层破裂模型计算分析了日本东北地震海啸在三个港湾及其邻近区域的海啸特征,波、流计算结果与实测结果吻合较好,精细化的海啸港湾模型模拟结果可信.模拟发现港湾中较小的波幅,同样可以产生强流.综合分析日本东北地震海啸波、流特征对输入条件不确定性的响应结果发现:港湾中海啸波-流能量的空间分布特征差异较大,这与港湾系统中海啸波的驻波特性相关;相比海啸波幅空间特征,海啸流特征具有更强的空间敏感性;海啸流时空分布特征对输入条件的不确定性响应比海啸波幅对这些不确定性的响应更强,海啸流的模拟与预报更有挑战性;不确定性对海啸流计算精度的影响会进一步传导放大港湾海啸流危险性的评估及对港工设施产生的应力作用的误差,合理的输入条件对海啸流的精确模拟至关重要.最后,希望通过本文的研究可以从海啸波-流特征角度更加全面认识近岸海啸灾害特征,拓展海啸预警服务的广度与深度,从而为灾害应急管理部门提供更加科学合理的辅助决策产品.
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关键词
日本东北地震
海啸流
时空演变
港湾振荡
非线性浅水方程
有限断层破裂模型
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职称材料
题名
深海环境下金属点蚀进程及诱导应力演化
1
作者
亢一澜
秦梦斐
谢海妹
韩彬
张茜
机构
天津大学机械工程学院
天津市现代工程力学重点实验室(天津大学)
出处
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期741-750,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(12072228,12021002,11890680).
文摘
局部腐蚀产生的应力是影响海洋服役装备寿命与稳定性的关键因素.针对深海钢材料的点蚀力学问题,采用关联腐蚀与诱导应力的方法展开研究,建立了基于Nernst-Planck传质方程的腐蚀模型与腐蚀诱导应力模型,结合COMSOL多物理场仿真软件实现了深海点蚀全进程中力-电化学信息的协同表征,其关键技术有两个,一是基于腐蚀膨胀理论给出了应力与腐蚀参量之间的联系,二是以产物堆积增厚与基底腐蚀减薄的面积比确定了腐蚀膨胀率,给出了腐蚀进程中电流密度、形貌、诱导应力等参量随时空的非线性演化规律.结果表明:空间分布上,深海环境下的腐蚀呈深挖状,蚀坑中心处的电流密度最大、腐蚀程度最深,腐蚀诱导应力存在明显的集中效应,力、电化学参量随着远离蚀坑中心呈现出发散状的削弱趋势;时序演化上,电流密度随腐蚀年限减小,腐蚀进程因此逐年放缓,然而,由于蚀坑中心尖锐程度的加剧,腐蚀诱导应力的非线性增加却愈发剧烈.在此基础上,研究了腐蚀产物形貌对应力的影响,对比了简化椭球形产物与模拟所得实际形貌产物两种情况的腐蚀诱导应力,结果表明实际形貌产物最大拉应力高于椭球形的最大应力,误差超过50%,指出点蚀研究中忽略蚀坑的深挖动力学特征会给腐蚀相关的力学研究带来偏差.
关键词
腐蚀力学模型
腐蚀诱导应力
腐蚀膨胀率
力-电化学时空非线性演化
点蚀
Keywords
corrosion-mechanics model
corrosion-induced stress
corrosion expansion rate
spatiotemporal nonlinear evolution of mechanics-electrochemistry
pitting
分类号
TG172.5 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
广东省土地利用结构信息熵时空演变特征分析
被引量：
12
2
作者
杨超
张少伟
陈万旭
钟明星
机构
中山职业技术学院经济管理学院
河南省鹤壁水文水资源勘测局
中国地质大学地理与信息工程学院
信阳师范学院旅游学院
出处
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2021年第6期251-259,共9页
基金
广东省普通高校特色创新类项目“广东省特色小城镇空间结构特征与影响因素研究”(2020WTSCX265)。
文摘
为了科学揭示快速城镇化地区土地利用结构信息熵时空演变特征及其影响因子,以广东省为研究对象,基于1990—2018年土地利用遥感监测数据,借助信息熵理论和非线性拟合方法,探讨了广东省土地利用程度、耕地比重和建设用地比重三者与土地利用结构信息熵之间的关系,以期为广东省土地资源可持续利用以及生态环境保护提供科学依据。结果表明:(1)1990—2018年广东省土地利用结构信息熵均值呈现增加—平稳—增加的趋势,从空间分布来看,东翼(1.280)>西翼(1.107)>珠江三角洲(1.056)>山区(0.817),而且珠江三角洲在2000—2018年信息熵呈现降低趋势,与全省及其他3个区域趋势相反;(2)研究期内广东省土地利用程度和建设用地比重不断增加,分别由3.53,9.60%增加到3.88,15.10%;耕地比重不断减少,从31.57%降低到27.23%;(3)土地利用程度、耕地比重和建设用地比重对土地利用结构信息熵的影响均存在阈值;其中,珠江三角洲1990—2018年土地利用程度和建设用地比重超过阈值区域不断增加,进而导致其信息熵的降低;而其他区域还处于阈值前的状态,土地利用程度和建设用地比重的增加会促进土地利用结构信息熵的提升。
关键词
土地利用结构
信息熵
非线性拟合
时空演变
广东省
Keywords
land use structure
information entropy
nonlinear
fitting
spatiotemporal
evolution
Guangdong Province
分类号
F301.24 [经济管理—产业经济]
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职称材料
题名
港湾中海啸流的模拟及其时空演变特征对输入条件不确定性的响应分析
被引量：
1
3
作者
王培涛
闪迪
侯京明
王岗
高义
任智源
范婷婷
王宗辰
王君成
机构
国家海洋环境预报中心
国家海洋局海啸预警中心
国家海洋环境预报中心海洋灾害预报技术研究国家海洋局重点实验室
河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期1325-1340,共16页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFC1402000
2016YFC1401500)
+1 种基金
海洋公益性行业专项项目(201405026)
国家自然科学基金项目(51579090)联合资助
文摘
一直以来,海啸波特征作为表征海啸潜在破坏性的参数指标得到了广泛应用,特别是针对近场极端海啸事件造成的灾害来说,这种表征具有较好的适用性.然而总结分析历史海啸事件造成的损失发现:在远场近岸及港湾系统中,海啸诱导的强流却是造成损失的主要原因.陆架或港湾振荡导致海啸波幅快速升降诱发强流,可能促使港工设施受到威胁及损害,进而对海啸预警服务及海事应急管理提出了新的挑战.因此,全面理解与评估海啸在港湾中诱发的灾害特征,探索港湾中海啸流的数值模拟方法,发展针对港湾尺度的海啸预警服务指导产品尤为迫切.受限于海啸流验证数据的缺乏及准确模拟海啸流技术方法的诸多不确定性,大部分海啸数值模拟研究工作主要是针对水位特征的研究及验证,可能导致对港湾中海啸灾害危险性认识的曲解与低估.本研究基于非线性浅水方程,针对夏威夷群岛三个典型港湾建立了精细化海啸数值模型(空间分辨率达到10m),并联合有限断层破裂模型计算分析了日本东北地震海啸在三个港湾及其邻近区域的海啸特征,波、流计算结果与实测结果吻合较好,精细化的海啸港湾模型模拟结果可信.模拟发现港湾中较小的波幅,同样可以产生强流.综合分析日本东北地震海啸波、流特征对输入条件不确定性的响应结果发现:港湾中海啸波-流能量的空间分布特征差异较大,这与港湾系统中海啸波的驻波特性相关;相比海啸波幅空间特征,海啸流特征具有更强的空间敏感性;海啸流时空分布特征对输入条件的不确定性响应比海啸波幅对这些不确定性的响应更强,海啸流的模拟与预报更有挑战性;不确定性对海啸流计算精度的影响会进一步传导放大港湾海啸流危险性的评估及对港工设施产生的应力作用的误差,合理的输入条件对海啸流的精确模拟至关重要.最后,希望通过本文的研究可以从海啸波-流特征角度更加全面认识近岸海啸灾害特征,拓展海啸预警服务的广度与深度,从而为灾害应急管理部门提供更加科学合理的辅助决策产品.
关键词
日本东北地震
海啸流
时空演变
港湾振荡
非线性浅水方程
有限断层破裂模型
Keywords
Tohoku-oki earthquake
Tsunami-induced currents
spatiotemporal
evolution
Harbor oscillations
nonlinear
shallow water equations
Finite-fault rupture model
分类号
P718 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深海环境下金属点蚀进程及诱导应力演化
亢一澜
秦梦斐
谢海妹
韩彬
张茜
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
广东省土地利用结构信息熵时空演变特征分析
杨超
张少伟
陈万旭
钟明星
《水土保持研究》
CSCD
北大核心
2021
12
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职称材料
3
港湾中海啸流的模拟及其时空演变特征对输入条件不确定性的响应分析
王培涛
闪迪
侯京明
王岗
高义
任智源
范婷婷
王宗辰
王君成
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
1
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