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冰区海上风电基础的抗冰性能分析

船舶力学 2018年第5期22卷 615-627页

作者：张大勇王国军王帅飞佟保林岳前进罗成喜大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁盘锦124221 大连理工大学工程力学系辽宁大连116023 中南勘测设计研究院有限公司长沙410001

海上风电基础属于典型的柔性结构。由于冰与柔性抗冰结构相互作用的复杂性,长期以来尚未形成基于动冰力响应分析的结构设计。结构抗冰设计中大都是从极端荷载出发,只考虑最大静冰力或最大倾覆力矩。基于对渤海辽东湾柔性抗冰结构的多年... 详细信息

海上风电基础属于典型的柔性结构。由于冰与柔性抗冰结构相互作用的复杂性,长期以来尚未形成基于动冰力响应分析的结构设计。结构抗冰设计中大都是从极端荷载出发,只考虑最大静冰力或最大倾覆力矩。基于对渤海辽东湾柔性抗冰结构的多年监测,发现强烈的冰激振动引起柔性结构的风险性要远大于极端静冰荷载下结构的整体安全问题。为了明确冰区风电基础结构的抗冰性能及抗冰设计的合理性,文章结合基于多年现场冰与结构作用观测及冰荷载的研究成果,明确该类柔性结构与海冰作用形式及其动力特性;提出了柔性抗冰结构设计中应考虑的主要失效模式及评价方法。最后,以渤海某典型风电基础为例,对其抗冰性能进行评价。该文的研究可为寒区风电基础的抗冰设计及安全保障提供合理依据。

关键词：冰区风机基础冰荷载冰激振动抗冰性能

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某冰区航行多用途纸浆船推进轴系优化设计

中国修船 2025年第1期38卷 26-30页

作者：徐新豆庆民大连中远海运重工有限公司技术中心辽宁大连116113

船舶推进轴系直接关系到船舶营运安全性、可靠性及经济性,而其设计又是一个反复调整、不断优化的过程。船舶在冰区航行对其推进轴系产生了更高的扭振设计要求,而通过配置扭振减振器满足船级社规范需求的常规方法又会产生较高的成本。因... 详细信息

船舶推进轴系直接关系到船舶营运安全性、可靠性及经济性,而其设计又是一个反复调整、不断优化的过程。船舶在冰区航行对其推进轴系产生了更高的扭振设计要求,而通过配置扭振减振器满足船级社规范需求的常规方法又会产生较高的成本。因此,文章以某冰区航行多用途纸浆船为研究对象,通过对其推进轴系进行优化设计,并对轴系优化设计后带来的其他问题进行有效分析并提出合理解决方案,大大降低了该项目的建造成本,为未来同类型冰区航行船舶的轴系设计提供了有价值的设计参考。

关键词：多用途纸浆船冰区扭振轴材料轴系优化设计

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冰区导管架平台冰激振动隔振问题

天津大学学报 1993年第2期26卷 82-88页

作者：王翎羽徐继祖天津大学海洋与船舶工程系

冰的连续挤压引起柔性结构的剧烈振动表明冰荷载的动力性质和对该问题采取对策的必要性。基于矩阵摄动和动力子结构方法,系统地建立了改善冰与结构动力相互作用的结构布置优化方法。一座渤海导管架平台在一定程度上鉴别了该方法的可行... 详细信息

冰的连续挤压引起柔性结构的剧烈振动表明冰荷载的动力性质和对该问题采取对策的必要性。基于矩阵摄动和动力子结构方法,系统地建立了改善冰与结构动力相互作用的结构布置优化方法。一座渤海导管架平台在一定程度上鉴别了该方法的可行性及其效果。

关键词：冰激振动隔振冰区导管架平台

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极地冰区拖曳作业探索与实践

极地研究 2023年第1期35卷 152-159页

作者：夏寅月陈清满朱兵丁峰沈悦廖周鑫裴佳豪陈际雨中国极地研究中心上海200136 自然资源部南海调查中心广州510300 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广州510300

极地海域作为海洋中极具战略地位和影响力的关键地区之一,越来越受国内外科学研究的关注。拖曳作业是开展海洋调查的重要手段之一,但在极地冰区开展拖曳作业往往受天气、海冰、调查装备类型等因素的影响,此外还面临各种突发问题,可能影... 详细信息

极地海域作为海洋中极具战略地位和影响力的关键地区之一,越来越受国内外科学研究的关注。拖曳作业是开展海洋调查的重要手段之一,但在极地冰区开展拖曳作业往往受天气、海冰、调查装备类型等因素的影响,此外还面临各种突发问题,可能影响考察任务的顺利实施。我国极地考察在开展冰区拖曳作业中经历了从冰区边缘试探到密集浮冰区实践,从结构简单的拖网采样到系统复杂的地球物理综合调查,通过不断的探索试验,积累了丰富的极地冰区考察实践经验。本文总结了我国在极地冰区开展拖曳作业中遇到的主要风险,开展了深入的分析与探讨,同时对比和借鉴国外的相关考察作业经验,并针对性地提出改进措施和建议,以期为今后在极地冰区开展相关调查作业提供参考和借鉴。

关键词：海洋调查拖曳作业极地冰区南北极考察

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冰区航行船舶推进器特殊性分析

中国舰船研究 2019年第2期14卷 1-7页

作者：王超韩康汪春辉李兴哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

[目的]推进器是船舶航行过程中推力的来源,其设计是船舶设计过程中的关键部分。由于工作环境不同,冰区航行船舶推进器与敞水船舶推进器相比在载荷分析和设计上差别较大。为给冰区航行船舶推进器的设计提供依据,[方法]针对冰级桨的水动... 详细信息

[目的]推进器是船舶航行过程中推力的来源,其设计是船舶设计过程中的关键部分。由于工作环境不同,冰区航行船舶推进器与敞水船舶推进器相比在载荷分析和设计上差别较大。为给冰区航行船舶推进器的设计提供依据,[方法]针对冰级桨的水动力特性、冰载荷以及空泡等性能的特殊性予以分析。[结果]结果显示,在冰区航行时,海冰的存在会导致船舶推进器遭受更大量级的载荷,并且在低进速时易引发推进器的空化现象,产生强烈的噪声。[结论]研究表明,设计冰级桨时要特别注意冰载荷的量级和空化效应,并考虑采用铜合金或奥氏体钢等耐低温材料建造推进器。

关键词：冰区冰级桨特殊性冰载荷设计

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冰区海洋平台构件的模糊疲劳可靠性分析

石油大学学报（自然科学版） 2003年第4期27卷 94-97页

作者：方华灿贾星兰段梦兰石油大学机电工程学院北京102249 北京航空航天大学固体力学研究所北京100083 中国船级社北京100006

为便于冰区海上固定采油平台的设计和对其在服役期间的安全可靠性进行评估 ,运用模糊数学理论和疲劳寿命试验 ,提出了冰区海洋平台构件的安全疲劳寿命计算及其可靠性分析的方法。给出了冰区海浪及海冰载荷作用于平台构件上的随机疲劳应... 详细信息

为便于冰区海上固定采油平台的设计和对其在服役期间的安全可靠性进行评估 ,运用模糊数学理论和疲劳寿命试验 ,提出了冰区海洋平台构件的安全疲劳寿命计算及其可靠性分析的方法。给出了冰区海浪及海冰载荷作用于平台构件上的随机疲劳应力幅的计算方法 ,分析了平台构件的疲劳累积损伤 ,提出了考虑模糊性之后对Min er法则的修正。据此 ,给出了安全疲劳寿命的估算方法 ,建立了新的模糊疲劳可靠性分析模型。按照此模型 ,给出了平台服役期间构件动态模糊疲劳可靠度的计算方法。疲劳寿命试验及计算实例表明 ,与采用常规的确定性Miner法则计算结果相比 ,按照该文方法计算得出的疲劳寿命更接近于疲劳寿命试验结果。

关键词：冰区海洋平台构件模糊数学疲劳寿命可靠性

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冰区海上风机基础的振动分析

船海工程 2016年第3期45卷 109-113页

作者：王国军张大勇娄春娟岳前进罗成喜大连海洋大学海洋与土木工程学院辽宁大连116023 大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁盘锦124221 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院长沙410014

为了能够明确冰区风电基础结构的抗冰性能及抗冰设计的合理性,基于多年冰与结构现场观测及冰荷载的研究成果,明确适合于海上风电基础的冰荷载模型;采用ANSYS有限元数值模拟方法,选取拟建在渤海的风电基础结构,分析典型冰况下该类结构的... 详细信息

为了能够明确冰区风电基础结构的抗冰性能及抗冰设计的合理性,基于多年冰与结构现场观测及冰荷载的研究成果,明确适合于海上风电基础的冰荷载模型;采用ANSYS有限元数值模拟方法,选取拟建在渤海的风电基础结构,分析典型冰况下该类结构的冰振响应,并与风振响应相比对。结果表明,冰荷载和风荷载是冰区风机基础结构设计中的控制荷载,并且冰激振动较为显著。因此,冰区风电基础设计中应当考虑冰荷载的影响。

关键词：冰区风机基础冰荷载冰激振动

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冰区船舶换热器中两相流传热特性的仿真与实验研究

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2020年第4期44卷 591-596页

作者：徐立刘宗强刘冠辰黄长绪武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063

为了防止冰区船舶在航行时换热器发生冰堵,以管壳式换热器管程换热管为研究对象,通过编译UDF程序,在CFD软件FLUENT中将传热传质模型嵌入欧拉-欧拉双流体模型对海水-冰晶两相流在水平换热管内非等温流动的传热特性进行数值模拟,同时采用... 详细信息

为了防止冰区船舶在航行时换热器发生冰堵,以管壳式换热器管程换热管为研究对象,通过编译UDF程序,在CFD软件FLUENT中将传热传质模型嵌入欧拉-欧拉双流体模型对海水-冰晶两相流在水平换热管内非等温流动的传热特性进行数值模拟,同时采用实验测试系统展开实验对照.结果表明:恒定热流密度边界条件下,在入口含冰率IPF=0%~30%,U=1~3 m/s范围内,海水与冰晶之间的传热传质过程随流速、冰晶体积分数,以及热流密度的增加而增强,局部平均传热系数随入口流速和含冰率增加先增加最终趋于稳定.由于换热管直径相比于海水管道相对较小,对于换热管中两相流的非等温流动采用实验和理论相结合的研究方式具有很重要的意义.

关键词：冰区管壳式换热器欧拉-欧拉双流体模型海水-冰晶两相流非等温流动实验测试系统

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冰区浅海人工岛设计中若干问题的探讨

海洋工程 1993年第2期11卷 15-22页

作者：林思带吴伦楷广州船舶及海洋工程设计研究院

在渤海的浅海区陆续发现了一些有开采价值的油气田,其中的JZ9-3油田,地处渤海北部,冰情严重,鉴于以往导管架平台被冰摧毁的事故,决定采用人工岛的形式。在渤海湾建造人工岛,最重要的是要能抗冰、抗震、抗液化,本文介绍的JZ9-3人工岛总... 详细信息

在渤海的浅海区陆续发现了一些有开采价值的油气田,其中的JZ9-3油田,地处渤海北部,冰情严重,鉴于以往导管架平台被冰摧毁的事故,决定采用人工岛的形式。在渤海湾建造人工岛,最重要的是要能抗冰、抗震、抗液化,本文介绍的JZ9-3人工岛总体方案,被认为是世界上还没有应用过的方案,整个岛体由四个沉箱组成,沉箱由桩来支持,沉箱在船坞内预制,然后,沉箱被拖到海上安装后,并连接起来,两个沉箱组成一个抗外力结构物。沉箱尺寸及人工岛技术问题的解决,要受到储油量、甲板面积、船坞尺寸、吃水、拖航及环境条件,特别是冰情的限制。本文仅就设计规范及材料的选用、油罐设计及它对总体方案的影响;以及整体冰压力及局部冰压力的计算考虑,和抗冰结构的选择等进行研究和讨论。

关键词：冰情海上安装导管架平台开采价值浅海区冰压力抗冰结构冰区拖航海冰