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开敞外海混合浪条件下打桩船施工窗口

船舶工程 2022年第8期44卷 138-144页

作者：杜宇王凯高子予中交第三航务工程局有限公司上海200032 中山大学海洋工程与技术学院广东珠海519082 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082

开敞外海海域常以多峰谱混合浪条件为主,其中的长周期涌浪成分对打桩船施工影响极大。文章提出一套取得逐3小时后报波浪数据、采用多谱叠加的混合浪表达方法、基于频域和时域联合计算方法对某打桩船可作业窗口的计算流程。以浙江南部海... 详细信息

开敞外海海域常以多峰谱混合浪条件为主,其中的长周期涌浪成分对打桩船施工影响极大。文章提出一套取得逐3小时后报波浪数据、采用多谱叠加的混合浪表达方法、基于频域和时域联合计算方法对某打桩船可作业窗口的计算流程。以浙江南部海域某海上风电场打桩船高桩承台施工为背景,对历年平均可施工窗口比例进行计算,计算结果表明打桩船可施工窗口比例具有很强的季节性,可由此制定相应的施工策略,以尽可能多地沉桩施工。同时,对2020年第4季度可施工窗口比例的计算显示此季度的各月可施工窗口比例远小于该月的历年平均值,说明2020年第4季度的波浪条件较历史同期更为恶劣。最后,对基于等效单峰波浪谱和三峰波浪谱条件下的某打桩船可作业窗口比例进行了对比,发现基于等效单峰谱所计算出的可作业窗口比例远高于三峰谱条件下计算出的结果。该结果表明,若在施工方案制定阶段未能充分辨识多峰谱波浪中的长周期涌浪成分,将可能对施工窗口比例的估算带来严重的影响。

关键词：打桩船双峰谱混合浪浮体动力学计算可作业窗口比例高桩承台基础

海上风电半潜式基础初步选型 Pareto⁃Optimal 评价

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海洋工程 2022年第4期40卷 121-128页

针对半潜漂浮式风电基础初步选型,采用Pareto⁃Optimal评价方法对不同吃水、平台立柱直径、立柱间距和垂荡板直径四个参数的不同组合进行分析比较。基于浮体动力学频域计算方法,采用我国阳江某海域极限波浪条件计算得到叶轮中心水平加速... 详细信息

针对半潜漂浮式风电基础初步选型,采用Pareto⁃Optimal评价方法对不同吃水、平台立柱直径、立柱间距和垂荡板直径四个参数的不同组合进行分析比较。基于浮体动力学频域计算方法,采用我国阳江某海域极限波浪条件计算得到叶轮中心水平加速度,同时考虑完整稳性的计算结果。对比分析表明平台吃水和立柱直径宜选择适中的取值,较大的排水量和立柱总体积并不会显著减小叶轮中心水平加速度。垂荡板对于改善平台整体性能是较为敏感的,垂荡板与立柱的直径比存在一定的最佳范围。平台立柱间距是影响平台运动性能最大的因素,增大立柱间距可以有效地降低叶轮中心水平加速度,但立柱间距的增大对立柱间的撑杆结构强度以及平台整体的建造和下水提出了较大的挑战。

关键词：海上风电半潜式基础 Pareto⁃Optimal分析叶轮中心处加速度垂荡板立柱间距平台稳性

基于时-频域联合计算的打桩船施工作业窗口计算

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船舶工程 2022年第3期44卷 139-144页

作者：杜宇高子予王晨旭中交第三航务工程局有限公司上海200032 天津大学海洋科学与技术学院天津300072

提出一种基于时-频域联合计算方法的打桩船横摇和抱桩器处垂荡运动幅值分析方法,以及打桩船作业可行性评价流程和方法。该方法能避免在时域下进行极为耗时的浮体动力学方程求解,克服全频域计算中对高斯谱型的依赖,可应用在开敞外海多峰... 详细信息

提出一种基于时-频域联合计算方法的打桩船横摇和抱桩器处垂荡运动幅值分析方法,以及打桩船作业可行性评价流程和方法。该方法能避免在时域下进行极为耗时的浮体动力学方程求解,克服全频域计算中对高斯谱型的依赖,可应用在开敞外海多峰谱型波浪条件下的计算中。通过对比发现,采用时-频域联合计算的船舶运动响应与全时域计算结果较为接近,证明采用时-频域联合计算方法计算船舶3个垂向自由度的运动时,忽略非线性的悬链线系泊系统是可行的。此外,采用基于时-频域联合计算和基于加权平均的打桩船作业可行性判定方法对目标海域的各月理论可施工窗口比例进行计算。

关键词：打桩船双峰谱混合浪时域仿真浮体动力学计算可作业窗口比例高桩承台基础

起重船海上风机单桩基础“运装分离”施工窗口计算

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船舶工程 2023年第5期45卷 153-158,167页

作者：杜宇高子予王凯肖忠铭中交第三航务工程局有限公司上海200032 中山大学海洋工程与技术学院广东珠海519082

我国海上风电长期采用“运装分离”工艺路线进行大直径单桩基础施工,但缺乏大直径单桩施工窗口的量化分析研究。研究我国“运装分离”工艺路线的单桩基础施工工艺流程,探讨施工工艺的分解和阻碍起重船作业的因素,建立实际海况是否小于... 详细信息

我国海上风电长期采用“运装分离”工艺路线进行大直径单桩基础施工,但缺乏大直径单桩施工窗口的量化分析研究。研究我国“运装分离”工艺路线的单桩基础施工工艺流程,探讨施工工艺的分解和阻碍起重船作业的因素,建立实际海况是否小于起重船限制作业海况条件和起重船运动是否可满足挂钩要求的两项起重船单桩基础施工耐波性衡准。采用基于时-频域联合计算的方法对“华西5000”起重船在广东粤西海域某海上风电场的施工窗口进行计算,结果表明:起重船是否满足挂钩作业条件是决定施工窗口的控制因素,冬季施工窗口比例远低于其他季节,但若起重船与运输驳船采用并靠和一字靠迎浪作业,冬季的施工窗口比例也可达60%以上。

关键词：起重船海上风电机组单桩基础运装分离施工窗口

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起重船浮式安装风机塔筒和机舱的可行性分析

船舶工程 2021年第4期43卷 122-127页

作者：杜宇钱刚高子予王晨旭中交第三航务工程局有限公司上海200032 天津大学海洋科学与技术学院天津300072

采用浮体动力学分析与冲击响应分析相结合的技术路线,以结构应力满足材料强度指标作为依据,探讨中广核岱山4#风场浮式分体安装风电机组塔筒分段和机舱的可行性。浮体动力学仿真考虑浮体与系泊系统耦合,计算得到起重船吊钩处的运动响应;... 详细信息

采用浮体动力学分析与冲击响应分析相结合的技术路线,以结构应力满足材料强度指标作为依据,探讨中广核岱山4#风场浮式分体安装风电机组塔筒分段和机舱的可行性。浮体动力学仿真考虑浮体与系泊系统耦合,计算得到起重船吊钩处的运动响应;冲击响应分析采用基于动力荷载放大系数和显式动力学分析2种方法进行。结算结果表明,分体安装塔筒分段和机舱时,对结构的冲击所产生的应力满足材料强度指标,浮式分体吊装可行。

关键词：起重船海上风电机组浮式分体安装机舱可行性分析

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湍流模型的研究现状与最新进展（英文）

船舶力学 2019年第3期23卷 360-376页

作者：邓锐高子予李裕龙姜大鹏马勇中山大学海洋工程与技术学院广州510275

直接数值模拟方法由于硬件条件的限制,在船舶与海洋工程领域的实际数值计算中难以实现,迄今为止湍流模型在船舶与海洋工程计算流体力学的研究中仍然被广泛采用。湍流模型的发展从RANS和URANS开始,逐渐向LES和DES发展,并发展出许多优秀... 详细信息

直接数值模拟方法由于硬件条件的限制,在船舶与海洋工程领域的实际数值计算中难以实现,迄今为止湍流模型在船舶与海洋工程计算流体力学的研究中仍然被广泛采用。湍流模型的发展从RANS和URANS开始,逐渐向LES和DES发展,并发展出许多优秀的混合方法。虽然几乎所有的模型在应用中都有成功的案例,但它们各自的缺点与问题仍然是不可避免的。该文通过大量的文献,对RANS、LES、DES、URANS以及混合RANS-LES等模型的特点逐一进行了探讨,仔细讨论并给出了其缺点与问题的处理方法,同时还给出了各种湍流模型的一些应用实例。

关键词：湍流模型 RANS LES DES 混合模型

基于动力响应的半潜漂浮式风机施工期完整稳性评价

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船舶工程 2021年第S01期43卷 151-155,160页

作者：胡灵斌杜宇高子予王煦王晨旭中交第三航务工程局有限公司上海200032 天津大学海洋科学与技术学院天津300073

结合我国某即将开工建设的漂浮式风电样机工程,采用基于动力响应的完整稳性衡准对施工期的漂浮式风电完整稳性进行评价,并与第一代完整稳性衡准进行对比。其中最大倾斜角度采用浮体动力学时域仿真的分析手段对考虑风浪同时作用的最大倾... 详细信息

结合我国某即将开工建设的漂浮式风电样机工程,采用基于动力响应的完整稳性衡准对施工期的漂浮式风电完整稳性进行评价,并与第一代完整稳性衡准进行对比。其中最大倾斜角度采用浮体动力学时域仿真的分析手段对考虑风浪同时作用的最大倾斜角度极值进行预报得到。计算结果表明,此漂浮式样机可以满足施工期的稳性要求。与第一代完整稳性衡准相比,基于动力响应的完整稳性评价更加合理,同时避免了设计上的过度保守。

关键词：漂浮式风电半潜式平台平台稳性平台动力响应

加载可重构智能超表面的无人机通信系统设计与验证

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电波科学学报 2023年

作者：张馨予孔祥鲲刘子庆高世奇王霄鹏戚楠南京航空航天大学电子信息工程学院雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室

可重构智能超表面（reconfigurable intelligent surface, RIS）技术由于其卓越的电磁调控能力，被认为是实现下一代无线通信的可行方案.然而，大多数现有的研究依赖于计算机对现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）... 详细信息

可重构智能超表面（reconfigurable intelligent surface, RIS）技术由于其卓越的电磁调控能力，被认为是实现下一代无线通信的可行方案.然而，大多数现有的研究依赖于计算机对现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）进行有线数据传输来控制超表面，限制了其移动性和灵活性，因此无线系统的通信覆盖范围受到限制.对此本文搭建了一种机载RIS的无人机（unmannedaerialvehicle,UAV）系统进行无线通信，解决了可编程数字编码超表面的无线控制问题.利用FPGA的无线传输模块发送编码序列切换PIN二极管的工作状态，改变超表面的反射系数，同时UAV携带RIS和FPGA作为可移动的空中基站飞行，使得RIS可以移动到任意地点，将通信信号反射给目标用户.为了验证该系统的可行性，在实验中以2.74%的误码率和12.83%的丢包率成功发送和接收了图片.研究结果表明，UAV辅助RIS技术在通信领域有着潜在的应用前景.

关键词：可重构智能超表面(RIS) 无线通信现场可编程门阵列(FPGA) 无人机(UAV) 幅度调制

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食品成分的高灵敏伏安检测方法研究

食品成分的高灵敏伏安检测方法研究

作者：高予东郑州大学

学位级别：硕士

石墨烯（Graphene）作为一种新型的碳纳米材料有多种优异性能,如良好的机械强度、大的比表面积以及好的导电性。石墨烯层与层之间存在π-π堆积和较强的范德华力,容易造成石墨烯的团聚,很难均匀分散于水中,这些不利的因素严重影响其在... 详细信息

石墨烯（Graphene）作为一种新型的碳纳米材料有多种优异性能,如良好的机械强度、大的比表面积以及好的导电性。石墨烯层与层之间存在π-π堆积和较强的范德华力,容易造成石墨烯的团聚,很难均匀分散于水中,这些不利的因素严重影响其在电分析化学中的应用。通过表面功能化的手段来解决这一问题,使石墨烯的优良性能得以充分的发挥。另外,功能化试剂有利于进一步连接或负载金属纳米粒子,从而赋予石墨烯复合材料更为优异的电化学性能。本文利用高分子聚合电解质对石墨烯表面进行功能化修饰,并进一步在其表面负载金属纳米粒子。通过纳米复合物的协同作用,构筑了几种性能优异的电化学传感器。探讨了几种食品成分在所构筑传感器上的电化学行为,为食品分析检测提供了方法学的参考和依据。主要研究工作如下:（1）采用改进的Hummer方法由天然石墨粉制得氧化石墨烯（GO）,再以水合肼为还原剂进行还原,同时加入聚苯乙烯磺酸钠（PSS）,制备成PSS功能化石墨烯（PSS-GR）复合材料。运用简单的滴涂法构筑了PSS-GR/GCE,并将其应用于橙黄II的检测。通过线性扫描伏安法（LSV）建立了对橙黄II的电化学检测方法,线性范围为3×10-8-5×10-6 mol L-1,检测限为1×10-8 mol L-1,并将该传感器成功地应用于食品样品中橙黄II的检测。（2）通过绿色还原法制备了L-谷胱甘肽（GSH）功能化石墨烯（GR）。GSH分子中的巯基和氧化石墨烯（GO）上的环氧基通过亲质子的开环反应使得GSH以共价键结合在GO上,然后将GO还原,得到GSH修饰的石墨烯（GSH-GR）复合材料,将其滴涂在玻碳电极表面,制得GSH-GR/GCE伏安传感器。该传感器对芦丁具有较强的富集能力和优异的伏安响应性能。在最佳检测条件下利用方波伏安技术（SWV）,得到对芦丁响应较宽的线性范围（5×10-9-1×10-6 mol L-1）,以及较低的检测限（7×10-10 mol L-1）。此外,所制备的传感器成功用于实际样品中芦丁的分析检测。（3）利用非共价键合法合成聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）功能化石墨烯（GR）/铂纳米粒子（Pt NPs）复合材料。用紫外-可见光谱（UV-vis）,傅立叶变换红外光谱（FTIR）,透射电镜（TEM）和X-射线粉末衍射（XRD）对复合材料进行了表征。将该复合材料用于对玻碳电极的修饰,得到的电化学伏安传感器可实现对没食子酸的灵敏检测。在最优条件下,通过方波伏安法（SWV）获得较宽的线性范围（3×10-8-1×10-6 mol L-1）和较低的检测限（7×10-9 mol L-1）。所建立的伏安方法应用于实际样品中没食子酸的检测并得到满意的结果。（4）通过超声水浴方法合成钯纳米粒子掺杂聚苯乙烯磺酸钠功能化石墨烯（PSS-GR-Pd）复合材料。用紫外-可见光谱（UV-vis）,傅立叶变换红外光谱（FTIR）,透射电镜（TEM）和X-射线衍射（XRD）对复成材料进行表征。PSS-GR-Pd修饰玻碳电极对苋菜红具有优良的电化学响应,基于此建立了对苋菜红的高灵敏伏安测定方法。在最优实验条件下,通过差示脉冲伏安法（DPV）,获得了较宽的线性范围（1×10-7-9×10-6 mol L-1）和较低的检测限（7×10-9 mol L-1）。建立的检测方法成功地应用于饮料中苋菜红的检测,结果满意。

关键词：食品分析石墨烯伏安传感器橙黄II 没食子酸苋菜红芦丁