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自落式贯入仪率相关系数标定方法

岩土力学 2024年第S1期45卷 783-790页

作者：丁肖丹张民生马海鹏王超群马昆栾鲁宝中国海洋大学环境科学与工程学院中国海洋大学工程学院

自落式贯入仪（free-falling penetrometer,FFP）作为一种新型地质勘察技术，可以高效快速地获取海底沉积物的力学性质参数。FFP贯入过程中锥尖阻力受贯入速率影响，数据处理时需借助速率因子将动贯入阻力转化为与静力触探试验（cone pe... 详细信息

自落式贯入仪（free-falling penetrometer,FFP）作为一种新型地质勘察技术，可以高效快速地获取海底沉积物的力学性质参数。FFP贯入过程中锥尖阻力受贯入速率影响，数据处理时需借助速率因子将动贯入阻力转化为与静力触探试验（cone penetration test,CPT）等效的准静态贯入阻力，但目前速率因子中的率相关系数尚无明确测试方法。基于牛顿运动定律对率效应进行理论分析，并利用南海北部陆坡淤泥质沉积物开展室内贯入试验；并采用对数函数和幂次函数拟合锥尖阻力与贯入速率关系，提出了自落式贯入仪率相关系数的标定方法。研究结果表明，释放高度和探头质量都会影响最终贯入深度，但贯入过程中的锥尖阻力变化受探头质量影响较小，提出的率相关系数标定方法能够更准确获取FFP贯入的率相关系数。在实际应用中可采用室内试验标定的系数修正原位试验数据，为FFP实际应用提供技术支持。

关键词：海底沉积物自落式贯入仪沉积物强度海洋地质调查

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水泥固化海相软土劣化深度快速预测方法

岩土工程学报 2024年第7期46卷 1549-1555页

作者：王曼杨俊杰武亚磊王子谋中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100

劣化深度是评价固化土劣化程度较为简明的指标。基于常规腐蚀试验结果的幂函数形式固化土劣化深度预测方法具有实用性,腐蚀试验中腐蚀时间取值越长、劣化深度越深,预测结果越准确。固化土劣化是漫长的过程,利用高浓度腐蚀介质的加速腐... 详细信息

劣化深度是评价固化土劣化程度较为简明的指标。基于常规腐蚀试验结果的幂函数形式固化土劣化深度预测方法具有实用性,腐蚀试验中腐蚀时间取值越长、劣化深度越深,预测结果越准确。固化土劣化是漫长的过程,利用高浓度腐蚀介质的加速腐蚀试验可缩短试验周期,实现劣化深度的快速预测。水泥固化海相软土的腐蚀试验结果表明,3倍浓度海水制备的腐蚀土腐蚀水泥土28 d的加速腐蚀试验与常规腐蚀试验腐蚀360 d的劣化深度存在线性关系,基于两者的等效关系并结合幂函数形式劣化深度预测式,提出水泥固化海相软土劣化深度快速预测方法,预测的劣化深度发展趋势与实测结果较为吻合。基于加速腐蚀试验结果的幂函数形式固化土劣化深度快速预测方法可行且具有实用性,研究思路对于类似劣化问题的研究具有一定的借鉴意义。

关键词：水泥土海相软土加速腐蚀试验等效劣化深度快速预测

OC4浮式风力机基础压载水晃荡特性数值研究

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中国造船 2024年第1期65卷 202-212页

作者：张任捷毛其然刘远传中国海洋大学工程学院青岛266100

受到波浪影响,浮式风力机会作6自由度运动,浮式基础内压载水会随之晃荡,进而影响风力机的正常运行。基于开源CFD软件OpenFOAM对OC4浮式风力机基础压载水晃荡进行数值模拟并研究其动力特性,基于指定频率和幅值的强迫激励分析激励频率和... 详细信息

受到波浪影响,浮式风力机会作6自由度运动,浮式基础内压载水会随之晃荡,进而影响风力机的正常运行。基于开源CFD软件OpenFOAM对OC4浮式风力机基础压载水晃荡进行数值模拟并研究其动力特性,基于指定频率和幅值的强迫激励分析激励频率和基础尺寸对压载水晃荡特性的影响,分析自由液面高程变化和晃荡载荷等参数随激励频率变化的规律。结果表明:晃荡力和波高都在风力机固有周期附近达到最大,并随着激励周期与固有周期偏离的增大而减小;不同立柱间的上柱晃荡力差异主要由压载水速度分量的不同引起,而下柱晃荡力差异主要由压载水流通形成的压载水体积变化引起。减小上柱直径,导致液面面积减小,立柱内压载水的速度分量减小,从而影响晃荡力。

关键词：浮式风力机压载水晃荡荷载强迫振荡

潮汐作用下分层非均质含水层海水入侵试验和模拟研究

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河海大学学报(自然科学版) 2024年

作者：方运海汤海松郑天元郑西来钱家忠合肥工业大学资源与环境工程学院中国海洋大学环境科学与工程学院

海水入侵是滨海常见的环境地质灾害，以往研究虽然揭示了含水层非均质性和潮汐海洋营力对其影响，但多是在单一影响要素下探究的，二者共同的影响有待深入探究。本研究采用室内渗流实验和数值模拟相结合的方式，探究含水层非均质性和潮... 详细信息

海水入侵是滨海常见的环境地质灾害，以往研究虽然揭示了含水层非均质性和潮汐海洋营力对其影响，但多是在单一影响要素下探究的，二者共同的影响有待深入探究。本研究采用室内渗流实验和数值模拟相结合的方式，探究含水层非均质性和潮汐共同影响下的海水入侵问题。研究结果表明，静态和潮汐海洋边界影响下滨海非均质含水层咸淡水空间分布是显著不同的，潮汐作用会减少下咸水楔侵入距离30%，导致下咸水楔咸淡水混合带宽度增加3倍。潮汐作用会在含水层上部潮间带区域形成上咸水楔，地下淡水排泄是潮间带咸水聚集的关键阻力。地下淡水排泄量增大6.8倍，潮间带上咸水楔面积减小46%。在相同水力梯度作用下，静态/潮汐和均质/非均质含水层海水入侵距离随着渗透性增大而增大。

关键词：滨海含水层海水入侵地下水排泄非均质潮汐

固溶处理对选区激光融化316L不锈钢晶间腐蚀性能行为的影响机制

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工程科学学报 2024年第6期46卷 1077-1088页

作者：王保山商强满成中国海洋大学材料科学与工程学院青岛266100

选区激光融化316L不锈钢(SLM-316L不锈钢)常采用固溶处理进行组织优化、消减残余应力,以获得优异综合性能.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀行为与其组织结构有较高的依赖性,因此固溶处理会提高SLM-316L不锈钢的晶间腐蚀性能.然而,固溶处理对SLM-... 详细信息

选区激光融化316L不锈钢(SLM-316L不锈钢)常采用固溶处理进行组织优化、消减残余应力,以获得优异综合性能.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀行为与其组织结构有较高的依赖性,因此固溶处理会提高SLM-316L不锈钢的晶间腐蚀性能.然而,固溶处理对SLM-316L不锈钢晶间腐蚀行为的影响规律和机制目前尚不清晰.基于此,本文首先对SLM-316L不锈钢进行1150℃固溶处理,随后采用SEM、EBSD、TEM等分析其组织结构特征和纳米氧化物颗粒形貌,最后采用双环电化学再活化和过硫酸铵电解试验研究其晶间腐蚀行为.主要结论如下:固溶处理后SLM-316L不锈钢发生再结晶,形成规则形状等轴晶粒及退火孪晶;纳米氧化物颗粒粗化,晶界处最大尺寸能够达到微米级,同时氧化物颗粒的类型也从菱矿石结构的MnSiO_(3)转变为尖晶石结构CrMn_(2)O_(4);固溶处理导致SLM-316L不锈钢晶间腐蚀性能下降,伴随着敏化时间的延长,晶间腐蚀类型从台阶状转变为沟状.

关键词：晶间腐蚀选区激光融化 316L不锈钢热处理组织结构

共存电子受体对微米铁-微生物耦合还原地下水中三氯乙烯过程的影响

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环境科学学报 2024年第5期44卷 253-263页

作者：陈丽君王晓慧袁梦姣赵芳王丽涛辛佳中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室中国海洋大学环境科学与工程学院青岛266100

近年来,对氯代烃类污染地下水进行修复是亟待开展的工作.微米铁(microscale zero-valent iron,mZVI)-微生物耦合技术可充分实现化学还原和微生物还原作用的优势互补,具有良好的应用前景.然而,由于实际地下水成分复杂,共存电子受体(如NO_... 详细信息

近年来,对氯代烃类污染地下水进行修复是亟待开展的工作.微米铁(microscale zero-valent iron,mZVI)-微生物耦合技术可充分实现化学还原和微生物还原作用的优势互补,具有良好的应用前景.然而,由于实际地下水成分复杂,共存电子受体(如NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-))可能与目标污染物竞争电子或影响ZVI和微生物的活性,降低体系对目标污染物的修复效果.鉴于此,本研究拟以典型氯代烃三氯乙烯(trichloroethylene,TCE)为目标污染物,以NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)为代表性共存电子受体,依托批量实验探究不同水化学条件下耦合体系的TCE去除效率和电子效率.研究表明相比于TCE为唯一电子受体的对照组,各浓度水平的NO_(3)^(-)均降低TCE去除率和产物的完全脱氯率(CDR),有毒害作用的氯代中间产物(二氯乙烯cis-DCE、trans-DCE、1,1-DCE)占比较大;各浓度水平SO_(4)^(2-)均能提高TCE去除速率,低、中浓度SO_(4)^(2-)共存时TCE更倾向于生成清洁产物(乙烯C_(2)H_(4)、乙烷C_(2)H_(6)、乙炔C_(2)H_(2)和多碳产物C_(3)~C_(6)),而高浓度SO_(4)^(2-)共存组产物脱氯程度低.NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)共同存在时,与各自单一存在时相比,TCE去除率和电子效率进一步下降,但CDR值较高.NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)均占据还原当量使体系的电子效率下降,且共存电子受体浓度越高电子流失越严重.

关键词：微米铁微生物三氯乙烯共存电子受体电子效率完全脱氯率

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不同结构褐藻胶寡糖的制备与功效研究进展

食品科学 2024年第1期45卷 313-325页

作者：黄友涛梁青平高筱雅李东钰牟海津中国海洋大学食品科学与工程学院山东青岛266003

褐藻胶是海洋资源中含量较为丰富的多糖类物质之一,采用化学法、物理法、生物法等手段可以将褐藻胶降解为褐藻胶寡糖(alginate oligosaccharides,AOS)。AOS是由α-L-古罗糖醛酸和β-D-甘露糖醛酸组成的直链寡糖,具有抑菌、抗炎、调节免... 详细信息

褐藻胶是海洋资源中含量较为丰富的多糖类物质之一,采用化学法、物理法、生物法等手段可以将褐藻胶降解为褐藻胶寡糖(alginate oligosaccharides,AOS)。AOS是由α-L-古罗糖醛酸和β-D-甘露糖醛酸组成的直链寡糖,具有抑菌、抗炎、调节免疫力等多种生物活性,这些广泛的生物活性与其结构的多样性密切相关。通过不同降解方法制备的AOS具有不同的糖醛酸组成、聚合度和一些特殊结构,因此,探究AOS结构和功效之间的关系有助于深入挖掘AOS的活性并提高AOS的应用价值。本文综述了不同AOS制备方法的反应机理、产物结构以及AOS结构与功效之间的关系,以期为AOS的开发和应用提供重要依据。

关键词：褐藻胶褐藻胶寡糖制备方法结构功效

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基于POD和DMD的60°交叉管绕流分析

船舶力学 2024年第3期28卷 400-408页

作者：张嶔杨青青唐也婷王天源中国海洋大学工程学院山东青岛266100

本文利用本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)和动力学模态分解(Dynamic Mode Decom⁃position,DMD)分析雷诺数Re=200时三维60°交叉管在间隙比G=4下的涡量数据,并探究尾涡的演变规律。分析结果表明:尾流场中的涡流尺度... 详细信息

本文利用本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)和动力学模态分解(Dynamic Mode Decom⁃position,DMD)分析雷诺数Re=200时三维60°交叉管在间隙比G=4下的涡量数据,并探究尾涡的演变规律。分析结果表明:尾流场中的涡流尺度及重要程度随频率增加而减小,少数低频模态便可主导大尺度流动现象,而高频模态主要丰富尾流场中的小尺度湍流细节;上下游圆柱的涡结构以0.19 Hz的频率从两圆柱脱落,并在相同的频率下以平行形态向下游演变;上游圆柱脱落涡与下游圆柱的相互作用导致下游圆柱涡激振动明显,并产生多个高频升力频谱峰值。

关键词：降阶模型交叉双管尾涡

多体浮式海工结构物间隙内的波浪共振特性研究

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中国造船 2024年第4期65卷 230-241页

作者：巩绍东王心玉刘勇中国海洋大学工程学院青岛266404

在特定频率的波浪作用下,毗连的多个浮式海工结构物间隙内的水体会发生窄缝共振现象。论文基于开源软件OpenFOAM,对波浪作用下多体浮式海工结构物间隙内的波浪共振特性进行了直接数值模拟(DNS)研究,并开展了相应的模型试验。对比共振发... 详细信息

在特定频率的波浪作用下,毗连的多个浮式海工结构物间隙内的水体会发生窄缝共振现象。论文基于开源软件OpenFOAM,对波浪作用下多体浮式海工结构物间隙内的波浪共振特性进行了直接数值模拟(DNS)研究,并开展了相应的模型试验。对比共振发生时DNS得到的结果与水下粒子图像测速(PIV)测量得到的波面和速度矢量场结果,验证了数值模型的合理性。研究了波浪参数(波高和波数)和结构参数(浮箱底角型式和间隙宽度)对双浮箱间隙内自由液面响应幅度和共振频率的影响,并分析了间隙内水体能量的演化过程和浮箱的受力特性。研究表明,圆底角浮箱的量纲一共振波高Hg-max/H是矩形浮箱两倍,共振频率会随间隙宽度的变化而发生显著改变。最后,对比了波浪共振发生时不同底角型式浮箱周围复杂涡结构的特征差异,提出了一种抑制双浮体海工结构间隙内波浪共振的建议方案,可为多体浮式海工结构物的设计提供了参考。

关键词：多体浮式海工结构物波浪共振直接数值模拟 PIV