波流
- “工程結構多場耦合理論與方法”科研在教學實踐中的應用
跨海橋梁典型箱梁波流試驗科研進度為切入點，將科研應用到教學實踐中，同時舉辦匯報競賽，落實“以賽促教、以賽促學”，最大程度幫助學生理解多場耦合理論方法與實際應用場景，為該類課程科研反哺教學方式提供一定參考。1 近海橋梁波流力試驗科研反哺1.1 研究背景為實現我國舟山連島工程及環渤海灣、長三角、珠三角、臺灣海峽，以及國家“一帶一路”戰略中“21 世紀海上絲綢之路”沿線經濟區域的互聯互通，越來越多跨海橋梁處于建造或規劃建造中［11-12］。限于我國沿海通道多處于
實驗室研究與探索 2023年8期2023-11-09
- 陽江沙扒海上風電三桶吸力樁防沖刷試驗研究
波浪[5-8]、波流聯合[9-10]情況下的單樁或群樁結構沖刷問題,而三桶吸力樁結構形式更加復雜,上部桁架相互交錯,桶頂布有多段肋板,導致基礎周圍水體的紊動加劇,床面泥沙運動多變,由于三桶吸力樁結構較新穎、相關研究成果較少[11]。此外,為了應對構筑物在海洋環境下的局部沖刷問題,國內外學者對不同防護措施進行了探討,分為主動防護和被動防護[12],主動防護措施如護圈防護措施[13]、犧牲樁防護措施等[14],被動防護如拋石防護措施[15-16]、防護沙袋防護
人民珠江 2023年7期2023-08-02
- 組合鋼架式網箱水動力性能分析
行研究，結果表明波流同向下的錨繩力大于波流逆向，多點系泊時的系泊力峰值大于單點系泊。徐為兵等[11]和崔勇等[12]對蝶形網箱進行了多海況下的數值計算，證明了流速對錨繩張力影響最大，雙層網底網箱的最大錨繩力均大于單層網底網箱。崔江浩[13]、江濤等[14]對網箱進行耐流特性研究，不同流速下數值模擬與試驗結果相差不大。熊占山等[15]研制出了淡水組合式浮動網箱。劉永利等[16]通過對網箱在橫，縱兩種排布下的模型試驗，驗證了在流速高時，縱向排布方式抗風浪性能最
漁業現代化 2022年6期2022-12-29
- 基于小波相干的波流相關性分析
。在實際情況中，波流場中的流速沿水深是非均勻的，即流速隨著水深發生變化[1]。關于波浪與非均勻流相互作用的研究，學者從理論分析、數值模擬、現場觀測和實驗研究等方面進行了探討[2-5]。實驗所得的波流信號通常離散且不連續，本質上為時間序列?？梢詮膬蓚€方面討論時間序列的相關性，即時域分析和頻域分析。時域分析是在時間尺度上研究序列的變化，常用的方法有線性相關系數、Granger因果分析、Copula函數等[6]，隨著機器學習優越性的體現，卷積神經網絡也成為有力的
海洋湖沼通報 2022年6期2022-12-28
- 水流對復合筒型基礎波浪爬升影響機制的數值模擬研究
，因此，有必要對波流作用下復合筒型基礎的波浪爬升現象開展研究．首先，采用RNG-模型建立了波流與復合筒型基礎相互作用的數值水槽．其次，基于試驗數據驗證了數值模型的準確性．最后，探究了波流作用下復合筒型基礎周圍的波浪爬升規律，揭示了不同流速比cw下水流對波浪爬升的貢獻．研究發現：①波浪單獨作用下復合筒型基礎前方水體回落到最低點時，水質點的運動方向均為斜向下方，而在波流聯合作用時，復合筒型基礎前端形成漩渦，背面的水質點將朝著不同的方向進行擴散；②波浪單獨作用時
天津大學學報(自然科學與工程技術版) 2022年12期2022-10-31
- 二維間斷有限元水動力模型與波浪模型實時耦合研究
同方法實現了實時波流耦合模擬[20-24]，而現有DG水動力模型尚缺乏針對波流耦合模擬的研究。為此，本文將借鑒已有波流耦合模型的實現方法，在李文俊等[18]建立的二維非結構化網格無積分間斷有限元水動力模型的基礎上，采用我國清華大學自主開發的C-Coupler2耦合器與第三代波浪模型SWAN進行實時雙向耦合，建立波浪與節點間斷有限元二維水動力的實時波流耦合模型。1 二維波流耦合模型1.1 水動力模型及其DG離散水流控制方程為如下淺水方程(1)(2)式中：ρw
水道港口 2022年3期2022-09-05
- 大風條件下江蘇沿海近岸懸沙響應特征分析
波浪聯合切應力是波流共同作用最具代表性的表現形式[2]。Grant等[3]認為潮流、波浪及其聯合作用產生的切應力是海床沉積物得以懸浮和垂向擴散的原因；苗立敏等[4]發現風暴期間的波高、波流聯合切應力、懸沙濃度和輸沙率均比平靜天氣高數倍；此外，水體底部形成的高濃度懸沙層還有可能產生減阻效應，使得床面切應力減小[5]。波流耦合強切應力的作用使得海岸泥沙運動更為復雜，且隨動力條件變化而發生海床沉積物級配、海床結構等變化，提高了大風條件下泥沙運動研究的難度，因此研
水道港口 2022年2期2022-07-04
- 套筒對波流作用下樁基局部沖刷防護試驗研究
恒定流條件，其在波流環境中是否具有同樣的防護效果，仍未得到更深入的研究。防沖套筒是一種簡單的防護結構，在樁柱周圍布置套筒，可以限制馬蹄形旋渦的發展空間，并將樁基周圍大部分床沙的活動范圍限制在套筒內部，從而減少沖刷[18]。套筒防護不受水流流向的限制，能夠適用于各種水流條件下的沖刷防護。Liang 等對比研究了包括套筒在內的4 種防沖措施在波流條件下的防沖效果，發現大多數水流控制措施在波流作用下防沖效果較差，甚至產生了更深的沖刷坑，而套筒防護在波流作用下仍具
海洋通報 2022年1期2022-04-29
- 珠海金灣海上風電單樁基礎局部沖刷試驗研究
情況[1-4]。波流作用下的樁基沖刷涉及到波浪、水流、樁柱與鄰近底質之間復雜的相互作用，研究成果較少[5-6]。實驗表明：波流聯合動力并不是簡單的疊加，不同動力組合情況下結構物周圍渦流系存在較大的差異[7]。對于樁周最大沖深，部分學者們給出了相反觀點。Qi等人[8]指出水流或波浪單獨作用下的樁基周圍沖刷坑深度明顯小于波流共同作用下的。Sumer 等人[9]指出聯合的沖刷深度小于純水流的，但在大于純波浪的情況下，該過程受KC 數（KC=UwmT/D，其中，U
交通科學與工程 2022年1期2022-04-25
- 波流耦合作用下高樁擋板透空式防波堤水動力特性研究
構物產生影響。當波流耦合作用時，其流場結構、剪應力特性和能量分布與單純波浪或水流作用相比發生了很大變化，因此有必要研究波流耦合作用下結構物的水動力特性。XIAO等[13]基于 RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程在數值波浪水槽底部設置入流速度邊界和出流速度邊界造流，實現了波流的非線性耦合。ZHANG等[14]同樣基于 RANS 方程建立了數值波流水槽，并利用 UMEYAMA[15]的試驗數據進行了驗證。SINGH等
水道港口 2022年6期2022-02-25
- 水平圓柱體上波流力特征的數值模擬
其中的2種。由于波流的長期作用，結構物容易產生疲勞與坍塌，所以研究波流與結構物的作用對結構物設計和生產安全有著重要的現實意義。早期針對波浪對非完全水平淹沒圓柱體已經有了大量的研究，其中大部分采用了理論分析和物理實驗的方法。Dixon等[1]考慮圓柱軸心和低于靜水面的情況，改變波浪頻率和圓柱的淹沒深度對水平圓柱體上的波浪力進行實驗研究。隨著流體計算的發展，對部分淹沒水平圓柱體上波浪力的數值模擬研究也不斷開展。Westpahlen等[2]采用有限體積法等CFD
艦船科學技術 2021年11期2021-12-12
- 波流共同作用下正斜樁局部沖刷試驗研究
的差異，對于豐富波流-結構物（岸灘植物）-海床相互作用的研究具有重要意義，同時也可為工程設計和岸灘防護提供理論借鑒。已經有眾多學者對波流作用下垂直樁沖刷問題進行了深入廣泛的研究。Sumer等[3]分析了KC數、Ucw數與相對沖刷深度的關系。Chen等[4]在大尺度水槽中開展垂直樁波流沖刷試驗，發現波流疊加的非線性作用使得最大沖刷深度點位置發生了變化。Zhao等[5]利用數值模擬和物理模型相結合的方法研究了大直徑樁的沖刷問題。Qi等[6]通過試驗建立起孔隙水
工程科學與技術 2021年6期2021-11-30
- 溫州甌江北口大橋基礎波流力計算
小直徑樁基的水平波流力和波流力矩，還研究了波浪隨機振動對工程橋梁施工階段的影響；周衛濱等研究了大直徑樁基的波浪力分析模型，并將其應用于樂清灣1號橋，分析了橋梁下部基礎的波流力；黃華定、徐伯勤等同樣結合具體工程對波流力進行分析，還根據潮流的變化特點，提出了一種分析樁基結構上的水流作用的方法；皇甫熹等采用譜分析的方法對群樁上的不規則波波流力進行研究；俞聿修、史向宏研究了小尺度樁柱上不規則波波流力的水動力系數；Teng B運用邊界元方法建立了大尺度結構波浪繞射的
中國公路 2021年16期2021-10-20
- 波流聯合作用下承臺結構受力研究
和海流(以下簡稱波流)的作用，將愈發控制設計。在波浪的基礎上加入海流將使得結構受力變得更為復雜。針對波流對承臺結構的作用力問題，各國學者都進行了廣泛的研究。承臺的存在會顯著的影響波動場，此時波浪的慣性力和繞射力占據主導，與群樁的拖曳力有著本質區別。目前應用最為廣泛的是Mac Camy和Fuchs[1-2]于1954年提出的繞射理論，該理論認為波浪在到達結構物表面后會產生一個向外擴散的散射波，散射波和入射波疊加以后，會形成一個新的波動場，因此，在計算波浪力時
四川建筑 2021年3期2021-07-06
- 經典式Spar平臺渦激運動與馳振特性的對比試驗
過試驗研究說明了波流耦合作用對Truss Spar渦激運動的影響與波浪等級、折合速度及浪流夾角等因素密切相關.另外，Gon?alves等[7]也發現波流耦合作用下Monobr平臺渦激運動幅值變化與波浪參數相關.可見，波流耦合作用對平臺渦激運動影響機制比較復雜，應根據Spar平臺特定的設計進行專門的研究[8].馳振是另一種流致運動現象，馳振發生于來流速度很大時，通常折合速度需大于20[9].與渦激運動不同的是，馳振雖然也是自我激勵但是沒有自我限制.因為來流速
上海交通大學學報 2021年5期2021-06-01
- 考慮多土層的波-流荷載下跨海橋梁樁基動力響應分析
種環境荷載作用，波流力作為工程設計的控制荷載[2-3]，尤其對于承受上部結構的樁基而言更是主導荷載，它嚴重影響整個工程的造價、安全性以及工程的使用壽命。一旦樁基結構遭到破壞，整個海洋工程結構將會蒙受不可估量的損失。因而研究波流力對樁柱結構的作用是很有必要的。對于小直徑樁柱所受的波浪力，工程實際計算中仍采用Morison公式。樁基結構在波流荷載下的動力響應分析中，趙暉[4]采用Winkler彈性地基梁模型模擬樁-土動力的相互作用，由解析法給出了埋置圓樁在波-
鐵道標準設計 2020年12期2020-12-23
- 波流共同作用下海底人工邊坡動態響應分析
)同時存在，這種波流共同作用下的荷載將進一步使海床中的孔壓和有效應力產生變化[1]。在一定條件下，波流荷載下的超孔隙水壓力超過土體自身的初始有效應力，相應土體會發生失穩并產生液化[2]。同時，由于海床基槽的開挖，原有海床土體在長期自然環境影響下形成的初始應力和固結狀態會發生改變。因此，波流作用下的海床響應和液化評估應該基于工程擾動后的海床狀態。通常情況下，動荷載作用下的海床響應機理可以根據孔隙水壓力的產生機理分為兩種形式。其一是由于波浪在海床中產生孔隙水壓
海洋工程 2020年6期2020-12-16
- 海洋結構物小尺度樁柱的水動力系數研究與進展*
整個結構的重量。波流作用下樁柱結構所受的沖擊載荷已引起學者們的廣泛關注。目前海上結構物的樁柱所受的波流力的求解方法主要是莫里森方程[1]和勢流理論[2]，其中尤以莫里森方程求解小尺度構件的應用最為廣泛。當構件直徑D與波長L相比很小(即D/L為了確定不同條件下莫里森方程中拖曳力系數和慣性力系數的取值，學者們開展了大量的研究，主要包括在不同流場條件、不同樁柱形狀、不同樁位以及不同樁柱群的布置形式等條件下拖曳力系數及慣性力系數的變化規律。同時對于水動力系數的求解
中國海洋大學學報（自然科學版） 2020年1期2020-11-26
- 波流荷載加載方式對風機高樁承臺結構的應力影響
受的外荷載為基礎波流荷載和風機荷載[2]。對于高樁承臺而言，由于風機荷載直接作用在承臺頂部的基礎法蘭上，作用力由基礎環結構或者高強預應力螺栓傳遞至混凝土承臺，由于荷載的間接傳遞，風機荷載大部分的作用效果已經由混凝土承臺整體轉化為樁基礎的軸力，其對于高樁承臺樁基礎的鋼管樁的影響是協同的，影響較小。波流荷載直接作用高樁承臺鋼管樁上，對樁身的應力直接影響。而在實際工程中，波流荷載的加載方向和高度往往是隨機的，與風機荷載呈一定的夾角，因此，了解波流荷載加載方式對樁
水力發電 2020年11期2020-03-05
- 波流作用下淹沒圓柱局部沖深影響因素分析
。從水動力角度對波流共同作用下的淹沒圓柱周圍沖刷深度影響因素進行分析，有助于預報淹沒圓柱局部沖深，進而保證其安全建設與穩定服役。早期研究主要關注波浪、水流單獨作用下，非淹沒圓柱周圍的局部沖刷深度影響因素。Breusers等[1]通過模型試驗和現場觀測數據對比分析，主要描述了圓柱周圍的沖刷發展過程。Melville等[2]研究了均勻海床上，橋墩圓柱基礎周圍局部沖刷深度隨時間的變化規律。Dargahi[3]研究了泥沙粒徑、流速和樁徑等對水流作用下圓柱周圍最大沖
水利水運工程學報 2019年6期2020-01-10
- 線性波與海流共同作用下的群樁受力研究
海橋梁下部結構，波流荷載(波浪和海流)是作用在墩柱上最主要的荷載，必須加以考慮和重視。群樁結構形式作為跨海橋梁最常見的基礎形式之一，在波浪和海流(以下簡稱波流)共同作用下，其受力與單樁有很大區別[2]。而且，在波浪的基礎上加入海流，使得結構受力將變得更為復雜。圍繞著在波流聯合作用下的群樁受力問題，各國學者都進行了廣泛的研究。Sarpakaya和Chakrabari[3]通過大量的試驗認為，光滑柱體的CM、CD是雷諾數Re和KC的函數；任佐皋[4]通過數理統
四川建筑 2019年4期2019-11-06
- 三維數值波流水槽的構建及驗證
到了計算方法。而波流聯合作用的機理十分復雜，并不能簡單地將兩者進行迭加而得到。計算機數值模擬的方法由于其不需實驗費用，且可視化程度較高，因此很多學者采用數值方法對流體作用進行研究。其中T·Kawamura[2]運用大渦模擬研究了穿透液面的圓柱繞流；Jungsoo Suh[3]研究了氣液交界面對圓柱繞流漩渦脫離的影響；康啊真[4]建立了三維波浪與結構物相互作用的數學模型；馮誼武[5]通過CFX研究了圍堰所受波浪荷載。目前關于波流場的數值模擬，主要方法有利用邊
四川建筑 2019年6期2019-07-20
- 圓形管樁上波流力不同計算方法對比研究
2時），其存在對波流場的影響不可忽略，計算也較為復雜［4］。本文主要對小尺度圓形直立樁柱的波浪力展開分析。2 樁柱上波浪力分析設有一圓柱體，直立在水深d的海底上，波高為H的入射波沿x正方向傳播，柱體中心軸線與未擾水面的交點為坐標軸的原點，z軸垂直向上。波浪力計算簡圖見圖1。圖1 圓形樁柱波浪力計算簡圖Morison公式認為作用于柱體任意高度z處的水平波浪力包括兩項：水平拖曳力和慣性力［5］。整個柱體上的水平波浪力：式中，CD、CM分別為阻力系數和慣性力系數
鐵道建筑技術 2019年9期2019-03-19
- 二階斯托克斯非線性潮波對潮汐貫流式水輪機性能的影響
應用廣泛。在海洋波流條件影響下，潮汐能機組在反向運行過程中的水動力性能變化是潮汐能機組研發過程中需要考慮的重要問題。該文采用二階斯托克斯非線性潮波對海洋潮波來流進行了模擬，建立了二階斯托克斯非線性潮波邊界下的潮汐貫流式水輪機性能分析模型并驗證了模型的可靠性。以該模型為基礎，采用CFD方法，對某一潮汐貫流式水輪機在反向運行時的內部流動進行數值仿真，重點研究了動態波流邊界對貫流式水輪機反向運行時水力特性的影響。研究結果表明：1）考慮波流耦合作用時，潮波與壩體發
農業工程學報 2019年2期2019-02-25
- 海冰與波流聯合作用下深水基礎橋梁動力反應分析*
不可避免的會遭到波流的作用，波流力對橋梁結構的動力作用也是不可忽視的環境荷載[6-7].目前波流力的計算方法主要有針對大直徑柱體的繞射波流理論[8]和小直徑柱體的Morison方程[9].對于小直徑柱體而言，可忽略繞射現象，此時應采用微幅波繞流理論求解結構物的波流力.由于跨海橋梁結構在水中遭受冰激振動的作用，故波流的影響則是另一個重要的因素.目前，針對波流與海冰聯合作用下橋梁結構的動力響應研究比較缺乏.本文利用強迫振動理論的Matlock冰激振動模型考慮冰
武漢理工大學學報（交通科學與工程版） 2018年6期2018-12-27
- 波流荷載作用下風機混凝土高樁 承臺拉應力超限區分布研究
樁承臺基礎形式。波流荷載是高樁承臺基礎形式穩定性的重要影響因素之一。目前，大部分研究工作主要是針對波流荷載的計算和波流荷載對樁柱結構的影響，對于波流荷載對樁基礎上部結構承臺的影響研究較少[2- 4]。因此，波流荷載對高樁承臺混凝土拉應力影響模型的建立具有一定的學術意義和工程應用價值。本文利用ANSYS有限元軟件施加波流荷載的功能，歸納了極端風荷載下波流荷載對風機高樁承臺拉應力超限區域分布的規律。1 水動力荷載模型1.1 波浪荷載當結構物的特征尺寸D與波長L
水力發電 2018年9期2018-12-20
- 淺海牧場式圍欄設施中柱樁波流力計算方法比較
砼管樁和鋼管樁。波流力是柱樁所受的主要荷載[4]，直接影響著樁基的型式和斷面尺寸，對柱樁結構的設計安全具有重要的影響[5]。當波流夾角為0時，柱樁所受的波流力數值最大，因此將其作為工程波流力的設計值[6-7]。目前工程設計中常用的兩種柱樁波流力計算方法分別為：(1)根據《港口與航道水文規范》[8](JTS 145-2015)第10.3條和《港口工程荷載規范》[9](JTS 144-1-2010)第13章分別計算正向波浪力和水流力，再將二者線性疊加；(2)根
水道港口 2018年5期2018-12-04
- 跨海橋梁下部樁柱設計
海域復雜的波浪、波流、以及颶風的影響，與陸域橋梁不同，波浪力參與的作用組合，往往控制著海域橋梁下部墩柱設計。本文依托某項目海域橋梁，應用有限元程序建立模型，通過對海域橋梁下部墩柱分析，以供設計人員參考。關鍵詞：下部墩柱；波浪力1.橋梁背景某海域大橋，上部采用等截面單箱單室斜腹板預應力混凝土連續箱梁結構，下部采用墻式墩+現澆承臺+鉆孔灌注樁。墩身尺寸采用4.8mx2.5m（橫橋向x順橋向），實心矩形倒圓角斷面。承臺為矩形，平面尺寸8.4mx8.4m。承臺底設
科技信息·中旬刊 2018年9期2018-10-21
- 交通荷載作用下水中懸浮隧道動力響應分析
面狀況；A2是由波流作用引起的隧道結構振動位移，反映外部激勵荷載的影響；ω1是由路面不平度引起的車輛振動圓頻率，ω1＝2πvc/L，vc為汽車的運行速度，L為幾何不平順曲線的波長，取車身長；ω2是波流作用下懸浮隧道結構渦激振動引起的車輛振動圓頻率，近似取為渦激振動頻率，ω2＝2πSrvf/D，Sr為 Strouhal數，通常取 0.2[6]，vf為水流速度，D為管體截面寬度。該移動振動荷載考慮交通荷載的波動性和周期性，并同時考慮了懸浮隧道結構外部激勵荷載中
鐵道建筑 2018年8期2018-08-31
- HDPE圓形網箱單點系泊與多點系泊受力特性模擬分析比較
組合條件下的網箱波流力、錨繩力進行了數值計算，并與傳統多點系泊網箱受力結果進行了比較，分析探討了水深、網衣高度對兩種系泊形式網箱錨繩受力的影響。1 數值計算模型1.1 波流場理論本研究采用線性波浪理論，根據線性速度勢滿足拉普拉斯（Δ2φ=0）方程[26]，可分別求得波面升高及速度勢表達式為：式中：A為波幅，k為波數，w為波浪頻率，h為水深，t為時間，x、z為波浪水質點位置，g為重力加速度。波流場中的流速U為水流速度（沿水深均勻分布）和波浪水質點速度之和，可
浙江海洋大學學報(自然科學版) 2018年2期2018-08-17
- 深水自升式平臺波流載荷分析研究
自升式平臺所受的波流載荷進行分析研究。圖2 桁架樁腿結構1 波流載荷計算1.1 波浪載荷在海洋工程結構物波浪載荷計算中，將結構物根據特征尺度D與波長L的比值分為小尺度物體和大尺度物體。一般以D/L≤0.2作為小尺度物體；D/L＞0.2稱為大尺度物體。大尺度物體必須考慮繞射效應，即物體的自由表面效應和相對尺度效應。由于自升式平臺桁架樁腿屬于小尺度構件，可采用Morison公式進行波浪載荷計算：式中：Fw為垂直作用于單位長度構件上的波浪力；FD為單位長度上的拖
裝備制造技術 2018年2期2018-05-07
- 波流作用下大直徑管樁碼頭動力響應分析
土管樁或鋼管樁，波流荷載是其重要的動力作用。張衛平采用不同樁基阻抗分析了離岸深水碼頭在規則和不規則波作用下的動力響應，指出樁土耦合作用對于樁柱響應有很大影響［2］；左殿軍等采用ABAQUS有限元軟件對全直樁基礎在波浪和車輛雙向循環荷載作用下的受力特性進行了分析，指出在豎向和水平雙向循環荷載作用會導致樁基內力的重分布［3］；王朝陽在對波浪力和船舶撞擊力作用下全直樁碼頭的動力響應進行了數值模擬，建立了動力簡化計算方法，認為全直樁碼頭的動力響應類似于單自由度系統
西部交通科技 2018年12期2018-02-27
- 波流與地震共同作用下深水橋墩動力響應分析
緊迫性.波浪力及波流力作為海洋工程的常規荷載，此方面的研究開展較早［1-3］，最初的莫里森(Morison)方程［1］只用來計算立于水中剛性樁柱的波浪力.Penzien 和 Kaul［4］將 Morison 方程應用于計算水中結構地震動水壓力.針對橋梁結構地震動水壓力問題，許多學者［5-8］已開展了相關方面的研究，并取得了一些成果，這里均假定地震前結構處于靜水中，忽略了流體的流動性(未考慮波浪和水流的影響).現階段開展大型水下振動臺試驗存在諸多困難，對于深
西南交通大學學報 2018年1期2018-01-18
- 波流共同作用下河口泥沙運動及地形演變數值模擬研究進展
廣東省珠海航道局波流共同作用下河口泥沙運動及地形演變數值模擬研究進展呂曉瑩1文 藝2陳昌亮1林偉龍1/1.廣東省海洋發展規劃研究中心 2.廣東省珠海航道局河口區域動力環境復雜，河流動力、海洋動力在此交匯。波浪、潮流是泥沙運動的主要動力，河口區域泥沙活動劇烈，長期來看影響河口地形發育演變，因此對波流耦合作用下河口泥沙運動及地形演變進行數值模擬具有重要的實用價值及工程意義。本文介紹了在河口區域波流共同作用數值模擬、在波流共同作用下泥沙運動及地形演變模擬方面的研
大陸橋視野 2017年16期2017-12-09
- 波流共同作用下河口泥沙運動及地形演變數值模擬研究進展
發育演變，因此對波流耦合作用下河口泥沙運動及地形演變進行數值模擬具有重要的實用價值及工程意義。本文介紹了在河口區域波流共同作用數值模擬、在波流共同作用下泥沙運動及地形演變模擬方面的研究進展?！娟P鍵詞】波流共同作用；泥沙運動；數值模擬；地形演變河口區域動力環境復雜，河流動力、海洋動力在此交匯，泥沙活動劇烈。波浪、潮流是泥沙運動的主要動力，“波浪掀沙、潮流輸沙”是波流共同作用下的河口泥沙運動的重要機制，在波流作用下泥沙起動、輸運、沉積、再懸浮，長期來看影響著河
大陸橋視野·下 2017年8期2017-09-19
- 熱敏式剪應力儀在波流動力研究中的應用
熱敏式剪應力儀在波流動力研究中的應用徐 華1,3,4,*,夏云峰1,3,4,蔡喆偉1,3,4,郝思禹1,2,3,4,張世釗1,3,4(1.南京水利科學研究院,南京 210029;2.河海大學 港口海岸與近海工程學院,南京 210098;3.水文水資源與水利工程科學國家重點實驗室,南京 210098;4.港口航道泥沙工程交通行業重點實驗室,南京 210024)河口海岸泥沙運動直接受制于床面剪應力的大小,因此通過床面剪應力來研究泥沙運動基本問題是泥沙運動理論研
實驗流體力學 2017年3期2017-07-07
- 波浪-海流-微地形耦合的沉積動力模式建立及應用
計算，而較少考慮波流聯合效應產生的沙紋，也未將其應用于綜合的水動力模式和沉積物輸運模式。本文在POM水動力模式中嵌入新南威爾士大學泥沙模式，通過耦合波流共同作用的微地形模型與波流相互作用底邊界層模型，發展了波浪-海流-微地形(沙紋)耦合的沉積動力模式。本文將該模式應用于澳大利亞Jervis灣，針對波主導和波流聯合主導沙紋兩種類型，分別進行了沙紋發展狀態、幾何形態的分布及懸浮泥沙的模擬。結果表明：波致沙紋比波流聯合作用的沙波具有更大的波高和波長，因此當波主導
海洋學報 2017年7期2017-07-07
- 圓柱鏤空型人工魚礁波流水動力特性數值模擬
柱鏤空型人工魚礁波流水動力特性數值模擬蔣 為1，趙云鵬1，畢春偉1，崔 勇2，李 嬌2（1大連理工大學海岸和近海工程國家重點實驗室，遼寧大連116024；2中國水產科學研究院黃海水產研究所，山東青島266071）研究人工魚礁在波流作用下的水動力特性，對于人工魚礁的設計具有重要的意義?；谟邢摅w積法，采用邊界造波，利用自由表面捕捉法（VOF）捕捉自由水面，建立了可以分別模擬純波、均勻流以及波流共同作用下人工魚礁水動力特性的多功能三維數值波流水槽?；谠摂抵的?/div>
漁業現代化 2017年2期2017-05-18
- 考慮地震、波浪和海流作用的跨海橋梁結構研究進展
展望．跨海橋梁；波流力；動水壓力；流固耦合；水下振動臺0 引 言近年來，我國跨海橋梁的建設速度呈現空前增長的趨勢，蘇通大橋、杭州灣大橋和青島海灣大橋等跨海大橋已投入使用，港珠澳大橋即將建設完工，瓊州海峽跨海大橋已進入可行性建設方案論證階段，我國高速公路網規劃方案中的臺灣海峽和渤海海峽等規模更大的跨海通道工程，不同程度地進行著前期探索和研究工作．與陸地橋梁所處的自然條件相比，跨海橋梁所處的海洋環境更為惡劣和復雜，其服役期內要承受多種時變自然荷載(波浪、海流和大連理工大學學報 2017年1期2017-02-09
- 波流作用下柔性立管載荷響應數值分析
200135)波流作用下柔性立管載荷響應數值分析吳梓鑫， 陳昆鵬 (上海船舶運輸科學研究所 航運技術與安全國家重點實驗室， 上海 200135)結合商用軟件Fluent 14.5自定義函數(UDF)功能，采用速度邊界造波法和阻尼消波技術，通過流體體積函數(Volume of Fluid, VOF)追蹤自由液面，建立波浪、波流數值水池。采用雙向耦合分離法思想，借助Workbench 14.5流固耦合模塊System Coupling將流域和結構域計算數據交上海船舶運輸科學研究所學報 2016年4期2017-01-09
- 恒定流對潛堤波浪反射系數影響研究
防浪效果的影響。波流混合作用；直立潛堤；時域模擬；高階邊界元；波浪反射系數Abstract:In order to study the effect of steady uniform flow on wave reflection coefficient of vertical submerged rectangular breakwater,the higher-order boundary element method (HOBEM) and the海洋工程 2016年3期2016-10-12
- 波流耦合力對海洋平臺樁腿楔塊的影響
升式海洋平臺承受波流耦合力等多種載荷的影響，平臺結構失效和平臺結構破壞時有發生。為了使得海洋平臺安全使用壽命獲得延長，對平臺結構的研究需要不斷深入。本文以自升式海洋平臺作為研究對象，通過Ansys 有限元軟件對其進行結構強度分析研究。1 自升式平臺結構由于受到各種海洋環境的考驗，海洋平臺在工作時受到風、浪、流等外部載荷的影響。諸如海洋平臺楔塊等結構構件面臨不同程度的損耗過快、壽命低下的缺陷，需要頻繁更換。為了保證海洋平臺更加合理安全運作，對于目前自升式海洋艦船科學技術 2015年1期2015-12-07
- 波流數值水池模擬研究
破碎.因此，研究波流的相互作用是開發海洋需要解決的關鍵問題，受到了國內外科研人員的重視.1911年，Rayleigh發現在潮汐中存在著波流的相互作用.文獻［1-3］中通過實驗研究了水流對波浪要素的影響;文獻［4-5］中在數值理論方面做出了一定的貢獻.但是，波流相互作用是極其復雜的非線性問題，其流動機理和作用特性仍需深入研究.隨著計算機技術的成熟，數值水池已具備了信息量豐富、計算結果精確的特點，加上其成本低、改變條件方便、重復性好等優勢，數值水池已經成為國際江蘇科技大學學報(自然科學版) 2015年1期2015-02-28
- 海洋平臺立管系統底部局部沖刷試驗研究
輸移的影響會遭受波流的強烈沖刷，給平臺結構的穩定和正常使用帶來巨大隱患。因此，考慮各種水動力因素對平臺結構基礎沖刷的影響，便于在設計和施工中采取必要的工程防護措施，對保證結構在使用期間的安全有重要意義。目前，各國學者對波流作用下的橋墩、防波堤、人工島、大尺度圓柱結構物的局部沖刷都進行了詳細的研究探討，得出了一定的研究成果。對于單向水流作用下的圓柱周圍的局部沖刷機理及沖刷的發展過程已經基本明了，對于波浪作用下小直徑圓柱周圍的局部沖刷只進行為數不多的試驗，并沒中國海洋平臺 2014年2期2014-11-19
- 跨海橋梁基礎波浪（流）力計算問題探討
在設計中準確計算波流力的大小，對于工程的可行性、安全性、經濟性具有重要的意義。而對于跨海橋梁基礎的波浪（流）力計算，相關橋梁設計規范中沒有可供使用的計算方法。目前，在跨海橋梁設計中，前期規劃研究階段參考使用《海港水文規范JTJ213-98》［1］中的計算方法進行估算，在橋梁基礎結構設計階段，需通過專門的波浪水流數學模型或物理模型試驗來確定橋梁基礎所受的波浪（流）力，已建或在建的杭州灣跨海大橋、舟山連島金塘大橋、東海大橋、港珠澳大橋等都采用了此種方式。筆者在水道港口 2012年2期2012-12-05
- 波流作用下懸浮隧道荷載研究
流荷載(以下簡稱波流力)為其主要的環境荷載，通常也是SFT結構設計的控制荷載和影響工程造價的主要因素［1］。工程上，一般不考慮波浪和水流的相互作用，將波浪荷載和水流荷載分別求解。但是，在水流作用下，波浪荷載將發生明顯改變，可見在海洋工程結構荷載計算中必須正確考慮水流對波浪要素的影響［2］。作用于海洋結構物上的波流荷載計算主要有兩種方法［3］:一是1950年由Morison等提出的經驗公式計算法，主要用于計算結構物橫向尺寸與波長相比較小時，作用在結構物上的波鐵道建筑 2012年11期2012-07-26
- 小尺度立柱水動力系數的數值分析
文針對墩柱結構在波流場中的流固耦合問題，利用流固耦合軟件MpCCI將ABAQUS與FLUENT軟件相連接，在波流場域中對圓柱構件及方柱構件進行數值模擬，得到了兩種截面形式立柱構件拖曳力系數的數值解。1 流固耦合方法本文采用MpCCI技術實現波流場與立柱構件的耦合計算。耦合軟件MpCCI為數值模擬提供了實時數據傳遞的平臺，可實現不同數值模擬軟件在定義耦合區域上網格節點數據的交換。在流固耦合計算過程中，FLUENT計算的耦合區域作用在固體結構邊界上的力，并以節山西建筑 2011年26期2011-08-21
- Comparative Analysis of Vortex Induced Nonlinear Vibration of Casing Pipe under Three Different Boundary Conditions
003）考慮流及波流聯合作用，研究了套管的渦激非線性振動.將套管簡化為梁模型，考慮3類不同的邊界條件，計及莫里森非線性流體動力和渦激荷載，建立套管的渦激振動方程。應用克雷洛夫函數求解套管的固有頻率和模態，采用了計算渦激非線性動力響應的迦遼金方法。以東?？碧?號鉆井隔水套管為例，研究了不同邊界條件下流引起的主共振和波流聯合引起的組合共振。計算結果表明：流對套管的動力響應占主導地位，而波的影響不大。分析了3類不同邊界條件下隔水套管的渦激非線性動力響應，揭示了波船舶力學 2011年12期2011-06-22
- 波流混合作用的完全非線性數值水槽模型
采用頻域方法研究波流混合與結構物的作用問題[6-8],采用時域方法研究波流混合與結構物作用的線性問題[9].高階邊界元法作為目前國際上先進的算法之一,已經在很多領域得到廣泛應用,特別是在非線性水波問題的時域模擬方面.然而在完全非線性波流混合作用方面的應用還不多見.本文將采用時域高階邊界元方法建立波流混合作用的完全非線性數值水槽模型,研究波流混合作用與純波浪相比的波面變化及非線性變化情況.1 數學模型1.1 控制方程和邊界條件在假定流體無粘和流動無旋的前提下哈爾濱工程大學學報 2010年11期2010-03-23
- 考慮地震、波浪和海流作用的跨海橋梁結構研究進展