第三章 小尺度结构物上的2
跨海桥梁基础波浪(流)力计算问题探讨
中 图 分 类 号 :V 1 2T 3 . T 4 ;V 192 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 5 84 (0 2 0 — 1 1 0 10 — 4 3 2 1 )2 0 0 — 5
范( A H O L F R D ES eict n》 、cat ni e n aul 02 [ 及英国海工规范( a t e A S T R D B I G pe aos (os l g er g n a 20 )3 i f i ae n i m M ri im S ut e B 64 — 2oo  ̄ t c rs S 3 9 1 o ) r u 等都采用了 M r o 方程来计算。 o sn i
胡 勇 雷丽萍 z , , 杨进 先 t
(. 1中铁 大桥 勘 测设 计 院集 团有 限公 司 , 汉 4 0 5 ;. 第 二公路勘 察设 计 院有 限公 武 3 0 6 2 中交
司 , 汉 40 5 ) 武 3 00
摘 要 : 收集 国内外 海洋桩柱结构物波浪 ( ) 在 流 力研究 资料的基础上 , 桩柱 波浪力计 算的现状进行 了 对
外研 究 资料 的基 础 上 , 海 洋结构 物 波浪 力 的现有 研究 成果 进行 归 纳与 总结 , 对 并结合 近 年来 多座跨 海 桥梁 设 计 实践 经验 , 对跨 海 桥梁 基 础波 浪 ( ) 计算 中的关键 技术 问题 进行 了探 讨 , 流 力 分析 了 目前波 浪 ( ) 研究 现 流 力
水动力学
名词部分线性波具有色散关系(弥散关系,亦为圆频率与波数的关系))(kd gktanh 2=ω,)(kd tanh 2g2πλT = 波能:流体质点由于波浪运动所具有的能量。
波能流:通过单位宽度波峰长度截面上的平均能量传递率波群速度:指不规则波传播过程中波浪群体以包络线形式向前传播的速度 多尺度问题:D/L<0.2称小尺度构件—属于入射问题(morison 公式) D/L>0.2称大尺度构件—属于辐射问题(势流理论),FK 里仅与入射关系有关。
D/L 称结构参数,D 为圆柱直径,L 为入射波长,可分为如下三种形式计算波浪力: 1)Morison 方程(惯性力和阻力线性叠加)。
涉及粘滞效应和附加质量效应,小尺度问题,针对孤立桩柱,立体管等结构。
u u t uf ACAC DDIM+∂∂=。
f 为垂直柱体单位长度上的力,C M 为惯性系数,A 1=πρD 24,A D =ρD22)FK 力(流场中忽略结构物的存在)。
惯性力显著(阻力太小),结构参数相对较小,仅考虑入射波(来波)对物体的诱导力。
3)绕射理论(流场中需考虑结构物的存在)。
针对结构尺度与波长可比拟的问题(如海洋平台等),结构的存在将改变结构附近的波浪场,对入射波的散射效应以及自由表面效应必须加起来考虑。
非线性特征参数:非线性影响的重要程度取决于三个特征比值(k 为波数,A 为波幅,L 为波长,d 为水深)①波陡A k =ε②相对振幅A/L ③相对水深μ=d/L 。
在深水中波陡是影响最大的参数,波陡越大非线性作用越大波陡不满足色散关系。
因为色散关系只是圆频率和波数的关系,而与波陡相关的是波数和波幅,这几个参数相互独立,故~。
在浅水中相对水深μ=d/L 越小,非线性作用越大(浅水效应)。
(浅水波理论也称长波理论)在过度水深,呃赛尔数U r =HL 22d 3 越大,非线性影响越强。
KC 数是表征阻力影响的重要参数DT KC u 0=,T 为波浪周期,u 0为水质点最大水平速度。
真菌的细胞结构
第三章真菌的细胞结构由隔膜而形成的有细胞核存在的一个固定的细胞质体积的是大多数真菌细胞壁的主要成分,包括子囊菌、担子菌、半知菌类和低等的壶菌是以β-1.4-N-乙酰氨基葡萄糖为单元1.4 -葡萄糖链为单元的多聚体,包括卵菌纲、前毛(二)粗糙脉孢菌的细胞壁结构(四)胞壁组分与真菌分类的关系在电镜下,细胞壁呈¡三明治¡结构:外层为甘露聚糖,内层为葡聚糖,中间夹着一层蛋白质。
葡聚糖是赋予细胞壁机械强度的主要成分,在出芽周围还含有几丁质磷脂(磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺)其中脂肪酸含量与进化关系基本一致高等真菌的糖类尾巴倾向于由多个碳构成,饱和或单不饱和的脂肪二、原生质膜(自学)几乎相同数量的脂类和蛋白构成(一)膜的结构真菌的细胞结构¡原生质膜物质的穿膜运输物质运输的能量学G=ΔE-T ΔS ;ΔG=RTln(C 2/C 1)(分子);ΔG=ZF ΔΨ(离子)G=RTln(C 2/C 1)+ ZF ΔΨ自由扩散(某一分子在没有其他分子的协助下顺着电化学梯度进入一个细胞,主动的过程,没有代谢能的消耗。
eg.脂类和脂溶性分子;CO 2和促进)扩散(大多数真菌的营养物质,如糖类、氨基酸和各种不同的离子被特异的运输蛋白协助而通过质膜)运输的速速成率表现为米曼饱和动力学运输蛋白倡导的运输具有高度的特异性某一特定底物的吸收能被形态结构相似的分子所抑制。
主动运输(在许多情况下,真菌能逆电化学梯度运输营养物质,需要消耗代谢能)分子逆浓度梯度运输依赖于代谢能的主动运输过程单向的运输细胞核核孔所有真菌细胞中至少有一个或几个线粒体,随着菌龄的不同而变化线粒体的形态和外界条件有密切关系园形、椭园形,有的可伸长至30微米,有时呈分枝状。
园形的线粒体普遍存在于菌丝顶端,椭园形的则常见于菌丝的成熟部分。
粗面内质网是一种类似小气泡的细胞器,被一层单位膜包被。
形、囊膜状细胞器,含有多种酸性水化、维持细胞营养及防止外来微生物形态:管状、囊状、球状、每一周围纤丝:有两根附纤丝组成,即AB两条中空亚纤维组成,A是完全微管,13个微管蛋白亚基组成,B是10个,与A共用3个亚基。
WRF模式模拟某新区风场及温度场
WRF模式模拟某新区风场及温度场利用NCEP再分析资料,选取YSU、MYJ、ACM2 3种不同的边界层参数化方案,通过WRF模式模拟某新区2014年1月8日-11日的温度场及风场的特征,与测风塔和自动站的实测数据对比,结果表明:WRF模式提供的3种边界层参数化方案都能较好地模拟出某新区冬季的地面温度场和流场特征,某新区西北部及东部的山丘环绕形成的夹山地貌导致城市夜间地面流场多为辐合,河谷地区风向为偏北风;白天流场多为辐散,谷地风向为偏南风。
这三种边界层参数化方案均能较好地模拟出某新区冬季温度场日变化特征,但对夜间地面温度的模拟结果均偏高。
关键词:边界层参数化方案,WRF模式,某新区,风场,温度场第一章引言中纬度行星边界层的厚度约为1~1.5km,是靠近地球表面的,受地面摩擦力影响较大的一层大气。
在大气边界层中,气体的垂直运动速度比其水平运动速度小好几个量级,然而就速度梯度而言,垂直方向上却比水平方向上要大得多。
大气边界层内气体运动的主要特点就是湍流性,在这一层大气中,强烈的风切变以及下垫面非均匀加热的作用,常会引起湍流的发生发展,而边界层内湍流的发生发展有利于污染物在该层内的扩散,近几年来,随着城市化的全面推进,大气污染等环境问题不断加剧,因此,对于大气边界层的研究是大气污染研究中的重要一环。
大气边界层的另一个特征是由热力作用导致的明显的日变化,白天和夜间的大气边界层结构有着显著的区别。
白天,太阳辐射到达地表后将其加热,地表温度上升,而边界层内的湍流运动使热量向上传递,大气层结处于不稳定状态,此时的边界层为对流边界层,边界层顶可到达几百米甚至几千米;而夜间正好相反,地面因长波辐射冷却后,热通量向下,大气层结处于十分稳定的状态,此时的边界层称为稳定边界层,边界层顶相对较低,约为二三百米的高度。
夜间的稳定边界层结构与白天的对流边界层结构相比有着显著的不同,值得一提的是,夜间大气经常在较低的高度上出现逆温层,该逆温层严重阻碍了物质和能量的扩散,是导致大气污染的一大原因。
景观生态学-C3
路、农田防护林(被拦截的养分和水分可作为汇,直接为廊道处的植物
吸收利用;被拦截的物种或者汇集于廊道的某处,或者以此为起点 (源)开始 新的扩散)
屏障或过滤:廊道可作为半渗透性的屏障或过滤器
二、廊 道 ——结构与生态流
曲度
廊道的弯曲度或通直度,常用廊道中两点间的实际距离与他们 之间的直线距离之比来表示。
空间非连续性
斑块属性:尺度、形状、边界等
内部均质性
Patches: definitions
Vector Data = polygons. In ArcGIS, these are shape files.
Grid Cells = homogenous rectangles, typically squares. Also called lattice data, pixels. In ArcGIS, these are grids files.
再生斑块
在先前遭干扰破坏的地段上再次出现的生态系统。
在大面积干扰的情况下,尽管外貌上与残存斑块相似,但在 物种的演替动态上与干扰斑块相似。
短生斑块
由于生物相互作用或非生物环境因素正常而短暂的波动而引 起、持续期很短的斑块。 引起短生斑块的环境变化是经常性的,但由于变化强度较小, 以致于一些物种逐步适应了这种变化。
不同斑块类型的持久性与稳定性
斑块尺度及其生态影响
斑块总面积 斑块平均面积 最大斑块面积 斑块面积标准差 斑块面积极差 斑块面积变异系数
最小斑块面积
斑块面积中值
斑块面积分布偏态系数
斑块尺度及其生态影响
面积对能量和养分的影响
斑块面积越大,环境容量越大,斑块越稳定
无机纳米材料
体积效应
纳米材料由有限个原子或分子组成,改变了由无数个原子或分子组成的集体属性,物质本身性质也发生了变化,这种由体积改变引起的效应称为体积效应。 如:金属纳米微粒与金属块体材料的性质不同。
纳米稀土复合氧化物做荧光材料 溶胶凝胶法制备镧-钼复合氧化物超细微粒催化剂(对苯甲醛的选择性)
纳米稀土复合氧化物 及其他纳米复合氧化物
其他无机纳米材料
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纳米SiC的制备:固-固法,固-液法
单击此处添加小标题
应用:制备复合陶瓷(书,141)
单击此处添加小标题
纳米CaCO3的制备与应用
纳米SiC的制备与应用
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纳米CaCO3的制备与应用
添加标题
CaCO3的分类
添加标题
按粒径 微粒CaCO3;粒1-5μm
添加标题
微细CaCO3;0.1-1μm
添加标题
超细CaCO3;0.02-0.1μm
纳米二氧化硅
纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,因其粒径很小,比表面积大,表面吸附力强,表面能大,化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能,以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在众多学科及领域内独具特性,有着不可取代的作用。纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”,广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体,石油化工,脱色剂,消光剂,橡胶补强剂,塑料充填剂,油墨增稠剂,金属软性磨光剂,绝缘绝热填充剂,高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。
《人类学概论》人类学的理论发展过程(续)
第三章人类学的理论发展过程(续)第一节自然、结构与符号新进化论、结构主义、象征人类学一、新进化论(一)柴尔德的文化进化史观1936年,《人创造了自己》,提出了考古学上的石器、青铜器、铁器时代,以及与之相应的经济发展和社会进化的三段说。
提出了“新石器时代革命”、“城市革命”等术语:来描述人类社会变迁的历史;使进化论得以从“蒙昧”、“野蛮”等民族中心主义色彩浓厚的描绘中解脱出来试图树立起唯物主义的文化进化史观。
(二)怀特的文化进化标准认为人类文化是不断发展的,是从低级向高级的进步,而且世界各种文化都必定经历几个相同的阶段;1959年发表了《文化的进化》,该书是进化思想的总结;怀特认为文化尽管是一种超有机体,但也可以通过能量测算来计算其发展过程。
以能源的获取作为标准。
这是构成怀特与摩尔根的不同之处。
(摩尔根,以食物和生产工具作为进化的标志和衡量的尺度)文化的进步意味着每人每年利用能量总量的增长或利用能量的技术效率的提高。
文化发展的公式:C=E ·TC代表文化(culture),E代表人均年利用能量(energy),T代表能源开发的工具与技(technology)的效率;怀特认为文化是由技术、社会、意识形态三大体系构成的,其中技术体系决定另两个体系。
(三)文化史解释三观点(斯图尔德)(1)单线进化论,主张所有的社会都要经历类似的发展阶段,只存在阶段的差别。
(2)文化相对论,与单线进化论完全相反,强调各个民族文化发展的相对性和独特性,否认各种文化必须经历从低级到高级的每个阶段。
(3)多线进化论,即他本人的立场,既主张进化,但又考虑到文化相对性。
(四)斯图尔德的文化生态学斯图尔德认为文化与其生态环境不可分离,是相互影响、相互作用、互为因果的。
相似的生态环境下会产生相似的文化形态及其发展线索。
世界上存在的多种生态环境也造就了与之相适应的多种文化形态和进化途径。
斯图尔德提出文化三要素观:即资源、技术、劳力。
农业生态学第二版(骆世明)课后习题及答案汇总
农业生态学第二版(骆世明)课后习题及答案汇总第一章1.请您分别从生态学危机,农业危机和还原论危机说明为什么在20世纪70年代以后,农业生态学必然会得到发展?2.试述下述概念:生态学,农业生态学,生态系统,农业生态系统生态学:是研究生物及其环境相互关系的学科。
农业生态学:是运用生态学和系统论的原理和方法,把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体,研究其中的相互关系,协同演变,调节控制,和持续发展规律的学科。
生态系统:生物与生物之间以及生物与生存环境之间密切联系,相互作用,通过物质交换,能量转换和信息转换,成为占据一定空间,具有一定结构,执行一定功能的动态平衡整体。
农业生态系统:是特别指以农业生物为主要组分,受人类调控,以农业生产为主要目的的生态系统。
3.请谈一谈为什么生态系统会产生其组分没有的特性?农业生态系统与自然生态系统有什么主要区别?4.农业生态学与农业科学体系中其他主要学科的关系如何?第二章1.请谈一谈环境对生物制约的规律。
生物是适应环境的结果?生物对环境只有被动适应吗?答:1,最小因子定律:植物的生长取决于数量最不足的哪一种营养物质。
2,谢尔福特耐性定律:对植物生长而言,各种生态因子都存在着一个生物学的上限和下限。
2.描述种群的结构主要用什么参数?种群的分布主要有哪些类型?答:1,种群大小和密度,种群大小是指在一定面积和容积内某个种群的个体总数。
种群密度,单位面积内种群的数量。
2,种群的年龄结构和性比,分为稳定性,增长型,衰退型,性比:一个雌雄异体的种群中所有个体或某个龄级的个体中磁性和雄性的比率。
3,种群的出生率和死亡率4,种群的内禀增长率与环境容纳量,在没有任何环境限制的条件下,由种群内在因素决定的稳定的最大增值速率,为内禀增长率。
在一个生态系统中有限的环境条件下,种群所能达到的稳定的最大数量,5,种群的空间分布和阿利氏原则,种群的分布有随机的,均匀的和成从的(聚集的),阿利氏原则:每个生物种都有自己的最适密度,过疏或过密都产生限制影响。
数字图像处理第三章二值图像
图 3.13a 4邻点 中轴变换举例 中轴可作为物体的一种简洁表示.
图3.13b表明少量噪声会使中轴变换结果产 生显著的差异.
图 3.13b 中轴变换举例
3.5.7 细化
细化是把区域缩成线条、逼近中心线(骨架或核线)的一种图 像处理。细化的目的是减少图像成份,直到只留下区域的最基 本信息,以便进一步分析和识别.虽然细化可以用在包含任何 区域形状的二值图像,但它主要对细长形(而不是凸圆形或水滴 状)区域有效.细化一般用于文本分析预处理阶段,以便将文本 图像中线条图画或字符笔画表示成单像素线条.
d=i-j+m-1
二值图像及其对 角线上的投影图
3.4游程长度编码 (run-length encoding)
用图像像素值连续为1的个数来描述图像,有两种方法: (1)用1的起始位置和1的游程长度; (2)仅仅使用游程长度,0:表示从0象素开始 ; 例:
1的游程:(2,2)(6,3)(13,6)(20,1) (4,6)(11,10) (1,5 )(11,1)(17,4)
洞
`S
(7) 边界
S的边界是S中与`S中有4连通关系的像素集合S '
(8) 内部
S中不属于它的边界的像素集合. S的内部等于S - S '
(9) 包围
如果从S中任意一点到图像边界的4路径必须与区域T相 交,则区域 T 包围区域 S(或S在T内)
S `S
边界
内部 包围
例:一幅二值图像
图像 边界
3.5.2 连通成分标记算法
(2) 路径
列:
[路i0径,j0 :]从[像,i1,素j1][i0 ,, j,0[]in 到,j像n]素,[[iikn
,
,
北师大版八年级物理上册知识要点
一、声音的产生 1、一切发声的物体都在振动。发声的物体叫做声源。 2、声音是由于物体的振动产生的。固体、液体、气体振动都能发声。 二、声音是怎样传播的 1、声音是靠介质传播的,气体、液体、固体都是传声的介质,真空不能传播声音。 2、声音以声波的形式传播。声波传播到耳道中,引起鼓膜振动,再经过其他组织刺激听神经,
2、测量结果包括准确值、估读值和单位。
3、刻度尺的使用方法:①注意刻度标尺的零刻度线、最小分度值和量程②测量时刻度尺的刻 度线要紧贴被测物体,位置要放正,不得歪斜,零刻度线应对准所测物体的一端③读数时视线要垂 直于尺面,并且对正观测点,不能仰视或者俯视。
4、误差:是指测量值与被测物体的真实值之间的差异。误差在任何测量中都存在,误差的产 生跟测量的人和工具有关,只能减小不可避免。通常采用多次测量取平均值的方法来减小误差。而
3、家用电冰箱内的制冷系统主要由蒸发器、压缩机和冷凝器三部分组成。电冰箱的电动压缩 机用压缩气体体积的方法把气态制冷物质压入冷凝器中使其在冰箱外部放热液化,被液化的制冷物 质通过节流阀进入冰箱内部的蒸发器,在蒸发器里迅速吸热汽化,使电冰箱内温度降低。
4、航天技术中的物态变化
火箭使用氢气作为燃料,用氧气作为助燃剂。由于气体的体积较大,所以采用将氢气液化的 方法减小燃料的体积。
把这种信号传递给大脑,就产生了听觉。
人听到声音的条件:声源→介质→耳朵
3、声音在不同的介质中传播的速度不同,声速还会受温度的影响。一般情况下气体中的声速 小于液体和固体中的声速。声音不能在真空中传播。
4、声音在传播过程中遇到障碍物会反射回来形成回声,回声到达人耳与原声到达人耳的时间 间隔在 0.1s 以上时,人能够把原声与回声区分开,就听到了回声,否则回声与原声混合在一起使 原声加强。
自然地理环境的地域分异规律解析
揭示地球表层水平地带性和水热条件的关系 地理地带周期律:地表自然地带随着R和R/(L·r)发生周期性有规律的
变化规律 意义:可以在知道R和R/(L·r)情况下查表得知自然地带。
R/Lr
Ⅰ列 0
0~1/5
1/5 ~2/5
Ⅱ列 2/5~3/5
3/5~4/5
4/5~1
Ⅲ列 1~2
Ⅳ列 2~3
Ⅴ列 3~4
度方向有规律更替,而产生的南北分化现象。 主导分异因素:地带性分异因素 分异特点:每一个热量带不仅有它的热量﹣温度特征,而且在气压、
降水、陆地水文、风化壳类型、土壤发育、生物群落、外营力地貌 等方面都具相应的特征,形成相同的综合自然特征。 分布:理论上为东西延伸、南北更替;高低纬明显,但中纬不明显 (水平地带性)。 是陆地自然区划中划分地带性单位的理论基础。
自然地带学说
影响地球面貌最主要的因素是水热条件 水热的对立统一关系:热置于水运动之中并改变水形态,水又反过
来影响热运动 各区域水热的量和质的对比不同,导致不同的自然综合体,取决于
其矛盾的主要方面 水热关系的表达:湿润(干燥)指标
➢ 湿润度K1 = 降水量R / 蒸发力E ➢ 干燥度K2 = 蒸发力E / 降水量R
分异特点:气候要素(气温、气压、湿度、降水、风向等)在地表 呈纬度分布
太阳辐射的纬度地带性分布(刘胤汉,2010)
RO 海洋辐射平衡 Rc 大陆辐射平衡 Re 整个地球表面的辐射平衡
kcal/cm 2.a
150 RO
100
Re
Rc
50
北纬
南纬
90° 80° 70° 60° 50° 40° 30° 20° 10° 0 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80°
.基础自然科学
四种相互作用的“超统一理论”仍然是当 前理论物理学中的前沿课题之一。
基本作用力的统一
电磁力 ————电弱统一理论 弱 力 ——---大统一理论 强力 ——超统一理论 引力
二、宏观世界的若干新探索
(一) 得天独厚的地球 1、幸运之星 —— 地球
(1)地球在空间上的条件
(2)地球形成在时间上的条件
(3)地球自身的条件
1912年,勒维特发现“周光关系”。
1924年,哈勃发现远在银河系之外 的仙女座大星云中的造父变星。
1924 年 , 美 国的E.P.哈 勃利用造父变 星的周光关系 原理,测定出 仙女座大星云 距离银河系为 220万光年,肯 定了数量众多 的河外星系的 存在。
(二)宇观世界的结构
星系
(星系群)
星系团
对层子或夸克的认识
1949 年 , 美 国 的 E.费米和杨振宁提出: 基本粒子不是“点粒 子”。1964年,美国的 M.盖尔曼提出三种夸 克(Quark)与三种反 夸克为基础的“夸克模 型”。目前,公认的层 上夸克、下夸克、顶夸 子(夸克)空间尺度的 克、底夸克、奇夸克、 -16厘米。 上限为 10 粲夸克,每种又分红、 绿、蓝三种色。
第三章 基础自然科学的主要成果 一.微观世界的若干新探索
1 .微观物质层次的探索不断深入
原子 —— 原子核 —— 基本粒子 —— 夸克
微观物质结构层次
对原子的认识
从1897年汤姆逊 确认电子的存在, 到1912年N.玻尔 绕核式模型。 分子和原子的直 径就在10-6 -10-8 厘米之间,通常都 把 10-8厘米作为原 子的典型尺度。
相互作用理论
a.引力相互作用-牛顿(1666年),其作用距离 无限大、作用强度却非常小。只有在宏观天体运动中, 它的作用才显出重要性,而在微观领域却往往被忽略 不计。 b.电磁相互作用-麦克斯韦(1864年),两种带 异性电荷的系统,一个发射光子,一个接收光子,发 射者与接收者之间就发生了电磁相互作用。其作用强 度较大,作用距离也是无限大。 c.弱相互作用-费米(1933年),强度较小,是 一种短程力,仅在一些粒子的衰变过程中起作用。 d.强相互作用-汤川秀澍(1935年),作用距离 不超出原子核的范围,但其作用强度很大。
渤海海域某悬链线式单点系泊系统动力分析
渤海海域某悬链线式单点系泊系统动力分析摘要:本文以渤海海域某项目拟建的悬链线式单点系泊系统(CALM型)作为分析对象,根据三维势流理论求得油轮的水动力参数,通过采用时域耦合分析方法,对该系统在油轮满载、压载及浮筒自存等条件下的运动响应进行数值模拟分析,得到了系泊缆及系船缆内力。
结果表明,系泊缆及系船缆强度满足规范要求。
本文通过对冰载荷这工况的分析,探索了在给定渤海海域条件下,采用CALM系泊系统的可行性。
通过对各工况下系泊缆及系船缆的荷载变化趋势分析,得出油轮就位方位对系泊缆内力影响规律,对CALM型系泊系统设计有一定的指导意义。
关键字:CALM;单点系泊;时域分析0 引言渤海为中国内海,位于中国大陆东北部,其三面环陆,自北向南依次与辽宁、天津、河北及山东毗邻。
环渤海地区经济较发达,人口稠密,各类工业设施完善,对港口航运业务需求量大。
其中,山东东营地区炼化企业分布密集,对进口原油需求量大,但限于东营港水深较浅、泥沙淤积严重,始终无法满足大型油轮(25万吨级及以上)的停泊要求,成为港口及腹地产业发展的制约因素。
单点系泊系统,Single Point Mooring(简称SPM)是于上世纪50年代兴起的一种新型海上石油运输终端,该系统具备风向标效应,允许系泊船舶随海洋环境变化而围绕系泊浮筒做环向旋转,使系泊系统始终处于承受最小环境力的状态。
单点系泊系统主要分为转塔式系泊系统(Turret Mooring System)、单锚腿式系泊系统(Single Anchor Leg Mooring)和悬链锚腿式系泊系统(CatenaryAnchor Leg Mooring,简称CALM)。
其中CALM型系统因其结构型式简单、操作方便、造价低廉、对不同水深适应性高,已经在全世界广泛使用。
目前,我国大陆地区仅有2座CALM单点系泊系统,分别位于广东茂名和广西涠洲。
随着山东北部石化产业对进口原油需求量逐年加大,研究渤海海域采用单点系泊型式建设大型油轮靠泊码头的可行性具有现实意义。
波浪力学第四章 小尺度结构物上的波浪力
{ 4.4 作用在海底管道上的波浪力
中国海洋大学
海洋工程波浪力学
王树青
OFFSHORE STRUCTURES
中国海洋大学
海洋工程波浪力学
王树青
中国海洋大学
海洋工程波浪力学
王树青
中国海洋大学
海洋工程波浪力学
王树青
中国海洋大学
海洋工程波浪力学
王树青
简介
波浪对固定海洋结构物的作用主要是以下四种效应: •(1)由于流体的粘滞性而引起的粘滞效应; •(2)由于流体的惯性以及结构物的存在,使结构物周围 的波动场的速度发生改变而引起的附加质量效应;
x
d z
中国海洋大学
海洋工程波浪力学
o
x
王树青
第四章 小尺度结构物上的波浪力
4.2 作用在直立柱体上的波浪力
{ 4.2.2 单柱体上的波浪力
圆柱体任意高度z处、柱高dz上的水平波浪力:
dFH
=
fH dz
=
1 2
CDρDu
x
ux
dz
+
CM
ρ
πD 4
2
∂ux ∂t
dz
z c
中国海洋大学
d
fH
dz
z
海洋工程波浪力学
中国海洋大学
海洋工程波浪力学
王树青
第四章 小尺度结构物上的波浪力
4.2 作用在直立柱体上的波浪力
{ 4.2.1 Morison方程
莫里森等认为作用于柱体任意高度z处的水平波浪力fH包 括两个分量: 水平拖曳力fD
——波浪水质点的水平速度ux引起的对柱体的作用力;
大小与单向定常水流作用在柱体上的拖曳力模式相同,即与波浪水 质点的水平速度的平方和单位柱高垂直于波向的投z 影面积成正比。
船体结构与制图第三章总布置图(下)
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16
2、甲板、平台平面图 罗经甲板(平台) 驾驶甲板
(俯视):
船长甲板 艇甲板
某一层甲板平面图是沿该主甲板甲板的
上一层甲板下表面剖切后向H 面投
影所得。
罗经甲板(平台)
尾甲板室甲板
罗经甲板(平台) 驾驶甲板 船长甲板
主甲板
驾驶甲板 尾楼甲板 主甲板
罗经平台 驾驶甲板
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17
§1 总布置图的组成和特点
冷藏船是指专门运输肉类、 水果、蛋晶之类易腐鲜货 的船舶。其特点是具有良 好的隔热设施与制冷设备, 货舱口较小,有单独的冷 冻机舱,船速较快而吨位 较小。
概述
侧面图
请参考教材附图
主要量度栏
倾斜试验
各甲板、平台平面图
组成:主要量度栏和一组视图。
150t冷藏货船总布置图1
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底边舱
双层底图(剖面)
槽型舱壁底登
顶边舱
传统舱底图表达
舱口
底边舱
投影干扰
槽型舱壁
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30
5、横剖面图(右视)
总布置图的 横剖面图
成品油船
意义:横剖面图配合总布置图的
侧面图、各层甲板、平台平面图 及舱底图,补全W面投影, 全面完整地表达船舶总布置内容。
一般假想剖切面是在上层建筑 前面的货舱区,且向船尾方向 投影,以方便同时表达上层建筑 正面投影情况。
置的情况。
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24
4、舱内图及双层底图
对于大型主力运输船舶,货舱区可采用舱内 (平面)图和双层底(平面)图取代传统的舱底图, 使表达更为清晰、简明。
(1)舱内图:
一般在货舱区段,沿顶边舱斜板下缘(散货船等) 或沿内舷顶斜板下缘(双壳油轮等)或舷边舱平台 下表面(集装箱船等)剖切后,向H面投影所得。
NO03第三章居住区的规划结构(小)
2、邻里单位模式(neighborhood unit model)
这一模式由美国克拉伦斯. 佩里(Clarence Perry)1929年提 出。它以邻里单位作为组织住区的基本形式,以避免由于汽车的迅 速增长对居住环境带来的严重干扰。住区内配置足够的生活服务 设施以丰富居民的公共生活,促进社会交往,密切邻里关系。邻 里单位有明确的边界.通过步行网络系统将住宅与小学、休闲设 施和少量的社区商业等相互联系,并形成一个开放空间体系,而 所有这些都在步行范围内。提出规划布局的六条基本原则。
大楼共有18 层,有23 种不同的居住单元,共 337 户,可供1500-1700 名居民居住,提高了居民 选择的自由度,突破了承重结构的限制,从单身住 户到8 个孩子的家庭,室内楼梯将两层空间连成一 体, 起居厅两层通高,达到4.8 米高,3.66x4.80 米大块玻璃窗满足了观景的开阔视野,在第7 、8 层布置了各式商店,如鱼店、奶店、水果店、蔬菜 店、洗衣店、饮料店等,满足居民的各种需求,使 公寓成为满足居民心理需求的小社会。
它的特征是采用曲线型的街道尽端式道路并 在交叉口形成三角形的绿化休憩空间,街道两侧 充满当地园艺特色的前院草坪.构成了开放空间 景观的组成部分。街道树木成行使得道路在连续 转弯时使人产生了新的心理期待。
在住区中心设置了一个由商店和列车换乘站 构成的小型商业中心,配置学校办公楼区、休闲 场所,上下班也可乘坐小汽车.并在购物中心、 就业中心、学校和其他目的地设置了宽敞的停车 场地,保证了机动性和可达性(图18-2-1)。
3.2.4社会互动功能 通过邻里、社会网络、组织机构、教育系统和环境设施为人际交往提供机会,以促进居 民参与游憩、休闲、社交、就业和购物等活动。
3.2.5对多样性的包容 充分考虑居住的私密性、体验自然环境的机会、远离紧张的城市环境的场所、社会化等 因素,包括居民构成、生活方式、文化和收入水平等方面的多样性,赋予居民以场所感、归 属感.自豪感和满足感。
海洋工程波浪力学
中国海洋大学本科生课程大纲课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修一、课程介绍1.课程描述海洋工程波浪力学,是研究波浪理论及波浪对海洋工程结构物的作用力的一门科学,是船舶与海洋工程专业的学科基础必修课程。
本课程针对船舶与海洋工程专业三年级学生进行开设,主要学习线性波浪理论、非线性波浪理论、随机波浪理论以及小尺度、大尺度结构物波浪作用力的计算方法等。
通过课程学习,要求学生掌握线性波浪理论及小尺度结构物波浪力的计算方法,能够利用这些理论及方法对实际问题进行建模、分析和求解,进而提升对波浪力学的理解,为海洋平台等结构物的设计奠定基础。
This course focuses on the wave theory and wave loading acted on the offshore structures, which is a fundamental, necessary subject for students from Naval Architectural and Ocean Engineering. This course will introduce wave theories, including the linear wave theory, nonlinear wave theory and stochastic wave theory. Meanwhile, the wave forces acted on the structures of small- and large-dimensions will be introduced. It will provide students with tools to deal with wave motion and wave action on offshore platforms and pipelines, which is very important for learning follow-up subjects such as designing of offshore- 5 -structures.2.设计思路本课程以波浪理论和波浪力计算为主线,结合工程实际问题进行多媒体授课,为海洋平台结构等课程设计提供波浪荷载数据。
船舶与海洋工程结构物强度知到章节答案智慧树2023年哈尔滨工程大学
船舶与海洋工程结构物强度知到章节测试答案智慧树2023年最新哈尔滨工程大学第一章测试1.不同类型的海洋平台的载荷工况都一样()参考答案:错2.军船和民船的装载工况是相同的。
()参考答案:错3.海洋平台结构的破坏模式主要是屈服破坏和疲劳破坏。
()参考答案:错4.强度分析主要包括外载荷计算、内力分析、强度校核标准。
()参考答案:对5.长方形梁截面的惯性矩与()无关。
参考答案:粱的长度6.以下为全船性的外力的是()。
参考答案:波浪压力;船体结构重量7.载荷随时间的变化性质分类有()。
参考答案:不变载荷;动变载荷;静变载荷;冲击载荷8.虽然海洋平台的结构形式较多,但其总强度的模型主要有()。
参考答案:三维空间梁模型;三维空间模型9.海洋平台受到的间接自然环境载荷包括以下()参考答案:惯性力;系泊力10.造成海损事故的原因主要有()。
参考答案:恶劣海况;意外事故;人为因素;强度不足第二章测试1.静置在波浪上的船体载荷曲线有两条性质,分别是:沿着船长分布的整个载荷曲线与轴线之间所包含的面积之和为0;上述面积对轴上任意一点的静力矩之和为零。
()参考答案:对2.波长远大于船长或者远小于船长的情况下,浮力的分布与在静水中的浮力分布相差很小()。
参考答案:对3.船体结构的响应分析是指()。
参考答案:确定结构剖面中的应力或变形4.静置法中,船与波的相对速度为()。
参考答案:=05.船舶静置在波浪上的总纵弯矩等于船舶在静水中的弯矩和船舶静置在波浪上的波浪附加弯矩之()。
参考答案:和6.船舶在中垂状态下,()在船中,此时船中浮力较()。
参考答案:波谷;小7.进行平衡水线调整时,需要满足以下()条件。
参考答案:船体的排水体积不变;重力和浮力相等;重力和浮力的力矩相等8.绘制船体重量曲线时,需要遵循以下()原则。
参考答案:重量的重心位置不变;重量的分布范围大体一致;重量的大小不变9.船舶静置在波浪上的波浪附加弯矩,其值的大小与下列()因素有关。
农业生态学第3章综合结构(1)
实现销售的唯一市场是中心城市; 2. 农产品的唯一运输工具是马车; 3. 农产品的运费与重量及运输距离成正比; 4. 农作物的经营以获得最大利润为目的。
(2)杜能农业区位
根据这样的假 设,杜能为孤 立国推断出围 绕中心城市的 六个同心圈层, 每个圈层分别 有不同的最适 农业生产结构 (见右图 )
垂直结构
农业生态系统的区域景观结构
物种结构
生物物种是生态系统物质生产的主体。 不同生物种类的组成与数量关系的格局构成生态
系统的物种结构。
时间结构
指在生态区域内各生物种群生活周期在时间分 配上形成的格局。
空间结构
空间结构:指生物群落在空间上的垂直和 水平格局变化,构成空间三维结构格局。
水平结构:指在一定的生态区域内,各种 生物种群所占面积比例、镶嵌形式、聚集 方式等水平分布特征。
P106表3-5
(二)地形变化与垂直结构
1、大尺度的地形变化: 如四川、云南高原独特的地貌、气候条
件,随着海拔的变化,农业生态系统的 结构也发生不同的变化,出现不同的农 业发展类型。 低热层(海拔小于1400m) 中暖层(海拔在1400~2100m) 高寒层(海拔大于2100m)
从低热层(甘蔗、冬春季蔬菜、热带性果树、药材等) 中暖层:发展粮、油、生猪、蚕桑、烤烟等) 高寒层:细毛羊、冷杉、铁杉等
生态交错带(ecotone)
2.干湿交错带:从比较湿润向比较干 燥变化的过渡地带。
生态交错带(ecotone)
3.农牧交错带: 在农业地区和 牧业地区的衔 接处,形成的 交界地带。
生态交错带(ecotone)
4.水陆交界带:在水体和陆地之间的交界面。 如河滩、湖周、河岸等。
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• 3、定常流中的振荡柱体
f C A AI X CD AD U X (U X )
AD X X CD ADU 2 f C A AI X CD
• KC数:
( X 0 U )T0 KC D
• 4、波浪和流中的固定柱体
f CM AI u CD AD u U (u U )
D
• 1980,Chakrabarti(波浪水槽中的柱体) • 结论: a、 CM 增加,CD小 b、 CM , CD曲线
海上实验: 1979,美国Exxon石油公司在墨西哥湾原型观测 平台尺寸(6.1*12.2*36.8)d=20.1m 结论: a、KC<20时,CD,CM 数据分散,KC=20~45时,分散性 减小 b、KC数增大时,CD趋近0.68 c、CM的平均值随资料分析方法而异 1979,Bishop分析1976年Christchurch湾的观测数据 结论 CD=1.0, CM=1.85
• 其中 为未扰动流体平均全加速度。对细长圆柱体, 可取为柱体轴线处流体加速度。 • 由于柱体的存在,必定改变流场分布,这种变化在柱体表 面最大,随离柱体的距离增加而减小。柱体扰动使柱体周 围改变运动状态的流体产生惯性力,改变流动状态的流体 的质量称为附加质量 M w 。 du • 总惯性力 f I (M 0 M w ) dt 令 M w Cw M 0 则
• 1976 chakrabarti实验结果(p63)
• 在大部分KC数范围
CL 2 CLn
(n 1,3, 4,5)
• 波浪力主要频率为二阶波浪频率 • 工程设计中,估算公式 2
f L CL
K1 cos 2 shk (d ) sh 2k (d ) K1 8sh 2kd
• 横向力公式 由于横向力是不规则的, CL 将随时间不规则变化 定义最大横向力系数
1 f L CL Du 2 CL A D u 2 2
CL max
二、横向力傅氏级数表达:
f L ADu0
2
f L max AD u0 2
C
n 1
N
Ln
cos(nwt n )
CLn为横向力n次谐力,不随时间变化 n 为相应相位角
(uCz wCx ) j
Cx cos , Cz sin
讨论
• (1)轴向力 • (2)横向力 • (3)倾斜柱体力系数与垂直柱体力系数(图3-4,3-5)
• 2、振荡柱体(常用于试验上测量柱体水动力系数) A、对波浪中固定柱体波浪力,设计阶段,其适用性可能 处于允许误差范围内; B、设计移动近海结构,可直接应用。 作用在柱体上的流体反作用力
0
0
u0
• KC数大则绕射参数小,反之绕射参数大则绕射参数大 • 散射作用大则阻力小,散射效应小则阻力大。 • Garrison给出波浪力计算范围图
• 小尺度:D/L<0.2 Morison方程 • 大尺度:D/L>0.2 F-K法 散射理论
• 1 圆柱绕流拖曵力 定常水流绕过圆柱体时,沿流动方向作用在圆柱上的力 摩擦拖曳力+压差拖曳力 uD a 与Re( )数有关 b 与圆柱表面摩擦系数有关 c 与结构物形状有关 d 与绕流边界层形成、发展和分离情况有关 绕流产生、发展情况: Re<5, 边界层不分离,无漩涡 5~15<Re<40, 边界层分离,尾部出现一对稳定漩涡 40<Re<150, 尾涡交替出现,形成涡街 150<Re<300, 尾流向紊流过渡 300<Re<3×10*5, 尾流全为紊流 3×10*5<Re<3×10*6, 尾流变窄,凌乱 3×10*6<Re, 尾涡重新形成
规范建议及各种形状结构物水动力系数
各种形状水动力系数 • 日本土木工程学会
• B 横向力 Sarpkaya 在Re和KC数范围很广的试验: • 结论: Re<=2e4时,CL取决于KC; Re>2e4时,CL取决于KC和Re
• 2、粗糙柱体 • 海污:海洋生物附着在结构上 (1)构件尺度增大 (2)改变水动力系数 (3)增加结构重量 (4)使周围流场不稳定 实验室中,海污长用表面喷沙粗化进行模拟,海污程度用不 同砂种来体现 K/D(K为沙粒尺度) 1982年,Chakrabati,波浪水槽中垂直柱体喷砂粗化实验 结论; (1)CM相对不受粗糙度影响; (2)CD,CL在中等KC范围内明显增加
AD X X f C A AI X C D
CD C A 为附加质量系数,
为静水中振荡柱体阻力系数。 静水中振荡柱体与振荡流流经柱体的情形是等价的。 惯性力系数
CM 1 CA
• U 形槽中振荡流流经柱体的试验
• U形槽数据和波浪水槽数据在低Re数有较好相关性,要证 明对海洋近海结构的适用性,还需进一步证明。
• kx=0时,可写为:
M M I 0 sin wt M D0 cos wt cos wt
• 最大波浪力作用点位置 • M e F
• 二、Morison方程其它形势 • 1、倾斜柱体 f CM AW CD AD W W I
W C (U C )
• c 为柱体轴向单位矢量 C Cxi Cy j Cz k • 若波浪为二维波(xoz平面内)
AD X X CD ADU 2 f CM AI X CD
KC
(u0 U )T D
Re
(u0 U ) D
3-2 横向力
• 一 概述 横向力:波浪在柱体后漩涡尾流区的形成的垂直与波浪传 播方向的波浪力 规则波中垂直柱体涡的泄放:
• 1970
Bidde
• KC>5时,尾涡出现不对称 • fL是不规则的
f I (1 Cw ) M 0 du du CM M 0 dt dt
(
du )a dt
du du FK V ( ) a M 0 ( ) a dt dt
3-2 Morison方程
• 一、直立圆柱波浪力 • Morison,O’Brien,Johnson,Shaaf(1950) • 单位长度上圆柱所受水平波浪力
非定常绕流运动中绕流流体对圆柱的作用,还有流体 速度引起的惯性力 • 在速度分布为 v v( x, y, z, t ) 流场中,有排水体积为V的柱体 固定其中,若不考虑柱体对流场的影响(散射效应),将 柱体边界作为流体边界一部分。 • 若没有柱体存在,柱体存在位置的流体应随其余流体一起 作加速运动,但由于柱体存在,这部分流体被减速至静止, 因此加速流体应对柱体产生沿流动方向作用的惯性力。 把它称为Froude-Krelov(弗汝德-克雷洛夫)力 FK 。
• 基准体积 • 基准面积 • 直立圆柱所受总水平波浪力:
FL FD FI CD AD u u CM AI u t
• 讨论: • (1)Morison方程的理论局限 • (2)影响水动力系数的因素
• 直立圆柱波浪力(线性波理论)
FD 0 gV (
H H 2kd sinh 2kd ) tanh kd [CD ( ) cos cos ] 2 2d 4 D sinh kd
• 确定三种计算方法的适用范围 量纲分析: f (t, T , D, L, u0 , , ) M-L-T系统,无因次化为5个量
f t u0T u0T D ( , , , ) 2 u0 D T D L
为流体质点最大速度 uT 为KC参数,表征阻力的影响, D 等价为流体质点轨迹 圆的直径 uD 为Re数 D 为绕射参数(结构直径与波长比) L
相关试验
• 一、光滑柱体 • A 水平力 1976,Sarpkaya做了广泛的实验,研究水动力系数与Re 数和KC数的关系(U型槽简谐振动流) 结论:a) C 随Re数增大先减小至约0.5,然后增加趋于一常 数, Re 1.5 106 时,CD 约为0.62; b) CM 随Re增大先增大至一最大值,然后趋于一常 数, Re 1.5 106 时,约为2.0; c)CM , CD 随Re,KC变化曲线
• 圆柱所受波浪力为时间周期函数,最大值对应相位
H 1 kd sinh kd cosh kd 1 M gV ( ) tanh kd{CM sin 2d k sinh kd • 倾覆力矩: H (kd ) 2 kd sinh 2kd sinh 2 kd CD ( ) cos cos 2 2 D sinh kd
U (ui wk )
• • • 若倾斜柱体也在xoz平面内
C Cxi Cz k
U C (ui wk ) (Cxi Cz k )
W C (U C ) (Cxi Cz k ) (wCx uCz ) j (wCxCx uCxCz ) (wCxCz uCz Cz )
4
4
3
4
D
n
1 2
1
3
w
2
3
木23Fra bibliotekw水
2
3
D
D
水
• 单位长度圆柱体上的拖曳力
1 f D CD Au 2 2
• 脉动拖曳力
1 CD Du 2 cos(4 f t ) fD 2
• 脉动横向力
1 f L CL Du 2 cos(2 f t ) 2
• 2 绕流惯性力
DH
• Kc>18时,主要频率将出现三倍波浪频率
3-3水动力系数
• 实验方法
波浪水槽固定柱体 实验研究 振荡柱体实验 CM , CD , CL max U型槽中 振荡流实验 现场实验(海试)
• 影响水动力系数的因素:
• KC, Re,柱体粗糙度,柱体倾斜度,形状等