海洋工程最新期刊目录
上黏下砂地基中吸力桶基础V-H承载能力研究————作者：张其一;王园园;
摘要：目前许多正在开发的风场土壤条件普遍存在由黏土、粉质土和砂土构成的分层地质结构。针对海洋风机基础吸力桶结构在层状土质条件下稳定性的问题，采用ABAQUS软件建立了上黏下砂地基三维有限元模型，研究V-H复合荷载作用下黏土厚度和强度对桶基础承载特性影响，给出了基于上层黏土厚度的包络线拟合公式，为揭示缩尺效应，建立了不同几何比尺及原型的吸力桶基础与土体相互作用模型，计算分析了不同几何比尺和长径比下桶基础周...
考虑冲刷坑效应的斜桩基础波浪力特性分析————作者：周凯;王赵军;杨扬;潘军宁;杨氾;
摘要：准确评估波浪载荷对海洋桩基的精细化设计至关重要，研究表明局部冲刷对桩基波浪力的影响不可忽略。基于开源平台OpenFOAM，建立了波浪-冲刷海床-斜桩单向耦合三维数值模型，采用考虑可渗底床的空间平均雷诺平均纳维斯托克斯方程（VARANS）求解桩周波浪场。系统地探究了冲刷坑存在时不同桩倾角、波高及波周期条件下的波浪力特性。从实测数据中精确捕捉了斜桩周围稳定冲刷坑的关键形态参数（最大深度、直径及空间不对...
中水浮筒的水动力载荷及运动性能研究————作者：谢东旭;李英;杨树耕;崔腾辉;
摘要：中水浮筒（mid water arch，简称MWA）是一种用于支撑柔性立管/脐带缆的复杂水下结构，其水动力特性对于立管结构安全具有重要意义。基于计算流体力学（CFD）与三维势流理论，提出了一种MWA水动力参数的评估方法。首先，基于CFD计算了不同方向来流作用下MWA的拖曳力系数，并分析了雷诺数对其的影响；此外，基于三维势流理论计算了MWA的附加质量系数。为进一步分析其运动特性，考虑极端波浪工况及波...
海漂垃圾拦截装置水动力特性及拦截效率的数值模拟研究————作者：刘维杰;罗润鑫;赵西增;
摘要：为明确对称垂直系泊系统对海漂垃圾拦截装置长期运行安全及拦截效率的影响，本文构建了波浪-拦截装置-系泊系统-海漂垃圾的多相耦合模型，并基于验证后的模型，参考实际工程的水文条件及拦截装置原型设计了一系列数值试验，重点探究了波浪作用时不同锚固位置情况下拦截系统水动力特性以及海漂垃圾拦截效率的变化规律。结果显示，锚固位置会影响拦截装置的纵摇运动，锚固位置越远，纵摇峰值越大，且逆时针纵摇峰值相比顺时针峰值受...
铰接双浮体时域水动力性能分析————作者：陈晟;张曙光;栗铭鑫;魏子程;袁凯;燕辉;李隶辉;
摘要：铰接双浮体系统作为海洋工程中一种重要的结构形式，广泛应用于浮动平台、浮动风电以及海上油气开采等领域。与固结浮体相比，铰接浮体在波浪作用下的动态响应更为复杂，且其运动特性与浮体间的相互作用、连接方式、波浪特性等因素密切相关。由于铰接双浮体具有更高的灵活性，其相互耦合作用对系统的稳定性和运动性能具有显著影响，因此，研究铰接浮体在波浪中的相互作用是海洋工程设计中的关键问题。基于势流理论，采用常值边界元法...
海洋能-海洋牧场耦合系统研究进展与展望————作者：黄硕;朱文逸;王凯;吴雪晗;刘焕哲;
摘要：在能源结构转型与生态文明建设双重驱动下，开发利用海洋能并发展海洋牧场已成为全球战略共识。本文系统综述了海上风电、潮汐能、波浪能和潮流能四大海洋能的技术进展、商业化现状及其潜在的生态影响，分析了海洋牧场生态化与智能化创新实践，并重点探讨了海洋能与海洋牧场融合发展的现状与展望。研究表明：海洋能基础设施可发挥类似人工鱼礁的生态增值效应，提升生物多样性和碳汇能力，但也面临噪声污染、栖息地碎片化等生态挑战。...
静力触探确定海洋细粒土不排水强度数值研究————作者：边磊;古玉琪;张夏滔;谢雅囡;裴会敏;王栋;
摘要：静力触探试验被广泛用于确定海洋黏土的原位不排水强度，而触探仪在粉质黏土或黏质粉土中贯入时，周围土体可能处于部分排水条件，由不排水贯入阻力直接预测细粒土不排水强度的方法不再适用。开发有效应力形式的大变形有限元方法，再现静力触探仪的恒速贯入过程。大变形模拟中引入细粒土的结构性剑桥模型和渗透系数随孔隙比的变化，探索部分排水条件和土体结构性对贯入阻力的影响。利用公开发表的离心机模型试验，验证大变形模拟的可...
LNG低温复合柔性管道抗拉编织层加工成型应力特性分析————作者：陆俣丞;殷旭;阎军;刘畅;张懿馨;杨志勋;
摘要：LNG低温复合柔性管道是海上LNG输运系统的关键装备之一，其关键结构层抗拉编织层承担主要的轴向拉伸载荷。该层通常采用螺旋缠绕工艺成型，在这过程中会不可避免地产生成型应力。目前对LNG抗拉编织层缠绕成型应力研究尚不充分，因此本文对其缠绕加工成型过程开展了系统研究。基于弹性力学基本原理建立了抗拉编织层缠绕成型的理论分析模型，并进一步建立了考虑非线性因素的高精度数值仿真模型。通过理论与数值的结果对比验证...
桁架式光伏与网箱集成系统的动力响应特性分析————作者：蔡宇航;张显涛;罗文平;
摘要：目前海上光伏平台的浮体与系泊设计占总成本近70%，发电成本过大，难以实现广泛应用。为助力海上光伏实现平价发电，基于自主设计的浮筒-桁架式光伏平台，创新性地提出桁架式光伏与网箱集成系统方案，通过与桁架式光伏、重力式网箱试验对比验证，建立了数值仿真模型。重点研究了网箱增设对光伏平台动力响应特性的影响，并针对圆形和方形两种典型浮筒形状，系统地探究了不同浪流载荷下桁架式光伏与网箱集成系统的耦合动力响应特性...
枯季黄茅海河口锋面泥沙絮凝特征及其作用机制————作者：叶智豪;吴志辉;宋学龄;杨德升;
摘要：絮凝是河口中常见的物理现象，它对于河口泥沙输移、地貌演变、水环境和水生态等具有重要影响。目前已有许多研究探讨了湍流条件下泥沙絮凝的动力学特征及其主要影响因素，但关于河口锋面作用下泥沙絮凝过程的认识还比较薄弱。本文基于2024年枯季在黄茅海河口的现场观测资料，对河口锋面泥沙絮凝特征及其作用机制开展了研究。结果表明：1）锋面经过期间（T=3～8 h），表层水体发生辐聚，水流主要呈横向流动，流速较小，流...
基于小样本和RVFL增强的海洋管道损伤检测方法研究————作者：武文华;魏立成;孙贺;
摘要：海洋油气管道损伤的精准检测对保障平台安全运营至关重要，但传统检测方法在复杂海洋环境下存在效率低、成本高的问题，而基于深度学习的方法又受限于海底管道损伤样本数据集不足，影响了识别精度。为此，本文提出一种基于RVFL-FR-CNN（Random Vector Functional Link-Faster-R-CNN）的海洋管道裂纹智能检测模型，通过融合随机向量功能链接网络（RVFL）与Faster-R...
非黏结柔性管新型仿生骨架层抗冲蚀性能分析————作者：王华昆;邓凌;张尧;
摘要：为提高柔性管骨架层的抗冲蚀性能，提出了三种新型仿生骨架层结构。采用数值模拟方法研究了具有仿生表面的非黏结柔性管新型骨架层的抗冲蚀性能，并将其与传统骨架层结构进行对比。分析了骨架层形状、流速、颗粒质量流率和粒径等因素对抗冲蚀性能的影响。结果表明：单边V形沟槽骨架层在高流速条件下表现出最优异的抗冲蚀性能，其最大冲蚀速率较传统结构降低37%，沟槽几何形状对撞击角度的影响是导致抗冲蚀性能差异的主要原因，仿...
振荡浮体式波浪能装置能量特性试验研究————作者：吴秀山;周昭民;王涛;项若轩;林楚森;周斌珍;
摘要：海洋波浪能的高效开发对可再生能源发展具有重要价值，其能量俘获特性是其规模化应用的关键。本研究通过物理模型试验，针对南海典型规则波与不规则波条件对比研究了垂荡式单浮体与双浮体并排式波浪能装置的能量转换特性。结果表明，单浮体系统在固有周期处达到38.5%的较高的能量转换效率，而双浮体系统则显著拓宽了有效俘获频带。对于典型不规则波海况下，单浮体平均发电功率相较于双浮体高25.6%，但双体系统展现出更稳定...
潜航器流水孔流动特性及阻力优化————作者：贾地;盛立;卢清亮;寻波;
摘要：为提高开孔潜航器的阻力性能，基于流水孔的特征参数，结合特征参数化曲线，提出基于几何模型和全参数表达的数据联合驱动的流水孔构型控制方法。以航速段阻力特性为设计目标，嵌入全局搜索智能优化算法，构建潜航器流水孔的优化设计系统，采用基于雷诺平均纳维-斯托克斯方程（RANS）的标准k-ε模型，完成优化设计计算。结果表明，优化带孔穴潜航器的阻力相比母型潜航器最佳减小了1.55%，潜航器的速度分布和压力分布受开...
口袋型窝崩岸坡崩塌动力特征试验研究————作者：裴盛圣;闻云呈;张帆一;贾梦豪;夏明嫣;吕馨怡;
摘要：口袋型窝崩是长江中下游及感潮河段典型的突发性崩岸灾害，其发生的隐蔽性与剧烈性对沿江岸线安全构成严重威胁。研究通过水槽模型试验，系统分析了不同相对水深与流速条件下口袋型窝崩岸坡崩塌动力特征及演变规律。结果表明：1）随相对水深不断增加，口袋型窝崩岸坡崩塌发展模式由“绕轴崩塌”逐渐转变为“冲刷输移”。2）口袋型窝崩崩塌损失率随时间呈对数衰减特征，结合输沙率理论提出了特征历时计算公式，经扬中崩岸案例验证，...
单柱复合筒型海上风电基础冲刷深度的机器学习预测方法研究————作者：张玉杭;张金凤;张庆河;徐俊;
摘要：单柱复合筒型基础（MCCBF）作为一种新型海上风电基础，其冲刷深度预测对于工程设计和运维具有重要意义。本文对比了不同机器学习方法在预测MCCBF冲刷深度方面的性能。研究整合了单桩试验数据与MCCBF数值模拟数据，系统对比了有量纲参数、两类无量纲参数方案下7种典型机器学习回归模型的预测性能，采用平均绝对百分比误差（MAPE）等4项评价指标进行评估。研究结果表明，特征预处理方法对模型性能有显著影响，基...
深海大深度上浮式航行水声测速性能分析————作者：张旭;
摘要：速度参数序列对于深海大深度上浮式航行体的运动性能检验极为重要，因垂向观测范围大、制约因素多，全航段测量的覆盖性、准确性、一致性难以同时兼顾，造成测量设计与性能分析的困难。针对这一问题，提出一种深海大深度上浮式航行的水声测速性能分析方法，通过建立仿真模型将测站分布、水声传播、误差传递等因素进行耦合关联，实现了全航段测速的方案设计与精度分析，并针对随机误差引起的速度序贯数据跳变现象提出一种基于样条函数...
中长周期波作用下斜坡堤表面压力分布特性的SPH数值模拟研究————作者：姜昊;景路;朱艳;刘蒙;赵庆喜;王恩浩;陈胜利;李彬彬;胡振中;
摘要：针对海上丝绸之路沿线工程中的中长周期波浪对斜坡堤作用显著但现有规范公式适用性不足的问题，本研究采用光滑粒子流体动力学方法，基于DualSPHysics开源软件针对水深为7～8 m，波高为1～3 m，周期为10～44 s范围内的中长周期波浪与斜坡堤相互作用的场景，建立了1?20缩尺数值水槽模型进行模拟，系统分析了中长周期波浪与斜坡堤相互作用的动力特性。研究发现中长周期波浪作用于斜坡时斜坡表面最大正负...
基于Bow-Tie-LOPA的海洋动态柔性立管风险评估研究————作者：许文兵;郎一鸣;胡春红;廖仲毅;宋小海;李惠婷;周清基;
摘要：海洋动态柔性立管在实际运行中受多种因素影响，面临较高的风险和不确定性。针对动态柔性立管运行过程中的复杂风险特性，本文构建了一种基于蝴蝶结-保护层分析（Bow-Tie-Layer of Protection Analysis，简称BT-LOPA）的风险评估模型。首先将故障树转化为Bow-Tie结构，识别事故诱因与传播路径；引入左右模糊排序数处理专家评估中的不确定性，结合风险矩阵筛选关键风险事件；在此...
基于深度学习的海洋工程结构位移响应重建方法————作者：王英伟;赵海旭;陈同彦;徐明强;王树青;冯春健;张晓峰;
摘要：海洋工程结构 的位移是结构设计校核、损伤检测与疲劳评估的关键指标。然而，海上作业条件下结构位移难以通过布设传感器直接测量，而通过对实测加速度进行二次积分获得位移的方法又极易受到测量噪声和积分误差的影响，导致获得的位移存在明显基线漂移。对此，提出了一种基于深度学习的海洋工程结构位移重建方法，利用神经网络的信号特征提取及生成能力，自动建立由加速度概率密度分布到位移概率密度分布的平滑映射，由此实现由实测...
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