尤云祥1，李 巍1，胡天群1，曲 衍2，肖 越2，范 模2
(1.上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海 200240；2.中海油研究总院，北京 100027)
摘要:基于内孤立波mKdV理论，采用时域有限位移运动方程，结合改进的Morison公式，研究了两层流体中内孤立波与带分段式悬链系泊约束半潜平台的相互作用问题。针对东沙群岛南部海域附近某实测内孤立波特征参数，计算分析了在该内孤立波作用下SEDCO-700型半潜平台的内孤立波载荷、运动响应及其系泊张力的变化特性。研究表明，内孤立波不仅会对半潜平台产生突发性冲击载荷作用，使其产生大幅度水平漂移运动，并导致其系泊张力显著增大，因此在半潜平台等深海平台的设计与应用中，内孤立波的影响是不可忽视的。
关键词:两层流体；内孤立波；半潜平台；动力响应
尤云祥，李 巍，胡天群，等.内孤立波中半潜平台动力响应特性[J].海洋工程，2012，30（2）:1-7.
考虑浮体升沉及张紧环运动深海立管固有振动特性研究
邵卫东，唐友刚，樊娟娟，张若瑜
(天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072)
摘要:研究深海顶张力立管(TTR)的固有振动特性。通过考虑两种不同的分析模型，研究沿水深变化的轴力以及张紧环运动对于立管固有振动频率和振型的影响。考虑立管顶端动边界条件及立管轴力随水深变化，提出了计算深水顶张力立管固有振动频率的方法，给出考虑浮体升沉及张紧环运动时顶张力立管的固有振动特性。结果表明，考虑变轴力和张紧环的影响是计算立管固有频率需要考虑的；立管浮体的运动，导致立管频率显著变化，从而改变立管的共振特性。
关键词:顶张力立管；振动频率；张紧环；张紧器
邵卫东，唐友刚，樊娟娟，等.考虑浮体升沉及张紧环运动深海立管固有振动特性研究[J].海洋工程，2012，30（2）:8-13.
深水半潜式钻井平台动力定位实时功率模拟研究
杨 欢，王 磊，申 辉
(上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海 200240)
摘要:以某深水半潜式钻井平台为例，建立平台和推力系统模型，对风、浪、流环境载荷作用下的动力定位系统进行时域模拟，得到平台的运动时历和功率消耗，对平台动力定位的实时功率进行研究。为了验证数值计算的准确性，开展相关模型试验研究。旨在借助时域模拟来分析平台动力定位实时功率，通过模型试验来验证数值计算，检验了动力定位时域模拟的可靠性和优越性，为以后工程实际应用提供了重要的理论依据。
关键词:动力定位；时域模拟；实时功率；海洋平台
杨 欢，王 磊，申 辉.深水半潜式钻井平台动力定位实时功率模拟研究[J].海洋工程，2012，30（2）:14-19.
内孤立波作用下顶部张紧式立管动力特性
林忠义1，尤云祥2，曲 衍3，肖 越3，范 模3
(1.嘉兴南洋职业技术学院，浙江嘉兴 314003；2.上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，上海 200240；3.中海石油研究中心，北京 100027)
摘要:基于内孤立波mKdV理论，采用考虑内流的细长杆动力学方程，结合改进的Morison公式，研究两层流体中内孤立波与顶张立管的相互作用问题。针对东沙群岛南部海域附近某实测内孤立波特征参数，计算分析在该内孤立波作用下某顶张立管的内孤立波载荷与运动响，以及立管横截面弯矩及其应力的变化特性。研究表明，内孤立波不仅会对顶张立管产生突发性的冲击载荷以及大幅度水平变形，而且还会使其横截面弯矩及其应力显著增大。因此在深海立管的设计与应用中，内孤立波的影响是不可忽视的。
关键词:两层流体；内孤立波；顶张立管；动力响应
林忠义，尤云祥，曲 衍，等.内孤立波作用下顶部张紧式立管动力特性[J].海洋工程，2012，30（2）:20-25.
深水钻井隔水管避台撤离动力与长度优化
陈黎明1，陈国明1，孙友义2，蒋世全2，畅元江1，许亮斌2
(1.中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心，山东 东营 257061；2.中海油研究总院，北京 100027)
摘要:钻井平台作业过程中遭遇强台风时，可能由于种种原因导致隔水管未被完全回收，平台只能下挂隔水管实施撤离。撤离过程中隔水管受到强烈的海流载荷作用，使平台的撤离航向与航速受到严重限制。提出隔水管避台撤离分析方法，建立软硬两种悬挂模式下撤离隔水管有限元模型，进行不同航向与航速下的隔水管悬挂撤离分析，研究隔水管悬挂撤离作业窗口，并对隔水管悬挂长度进行优化。分析表明，隔水管软悬挂撤离作业窗口较大，推荐平台采用软悬挂模式进行撤离，如不具备软悬挂实施条件，提前回收部分隔水管并将其余部分硬悬挂在平台上进行撤离也是一种可行的方案。
关键词:钻井隔水管；悬挂；避台撤离；作业窗口；优化
陈黎明，陈国明，孙友义，等.深水钻井隔水管避台撤离动力与长度优化[J].海洋工程，2012，30（2）:26-31.
双边多单元造波机造波性能分析
李 俊，陈 刚，杨建民，彭 涛，吕海宁
(上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海 200240)
摘要:由若干独立摇板组成的多单元造波机是实验室研究波浪及其与海洋工程结构物相互作用的重要设备。由于单元摇板宽度和波浪周期对斜向波浪模拟方向角的限制、斜向波浪模拟引起的杂波和三维短峰波浪模拟的有效实验区范围等，是影响多单元造波机波浪模拟质量的关键问题。通过对海洋深水池双边多单元造波机性能的分析，获得了波向角与规则波浪周期的关系，避免杂波产生的波浪周期范围和三维短峰波浪有效实验区的范围。分析结果对于海洋深水池高质量模拟波浪并为海洋工程结构物模型试验提供良好的波浪环境条件具有重要意义。
关键词:双边多单元造波机；波浪模拟；杂波；有效试验区
李 俊，陈 刚，杨建民，等.双边多单元造波机造波性能分析[J].海洋工程，2012，30（2）:32-37.
具有精确色散性的非线性波浪水平二维数学模型
邹志利1，金 红2
(1.大连理工大学，辽宁 大连 116024；2.大连市环境科学设计研究院，辽宁大连 116025)
摘要:建立具有色散性的水平二维非线性波浪方程，方程的非线性近似到了三阶。方程以波面升高和自由表面速度势表达的微分-积分型数学方程，给出方程的数值求解方法和算例，对方程积分项的处理给出了计算方法。计算结果与Boussinesq方程模型和缓坡方程模型的对应计算结果进行了对比。
关键词:精确色散性；非线性；缓坡方程；Boussinesq方程
邹志利，金 红.具有精确色散性的非线性波浪水平二维数学模型[J].海洋工程，2012，30（2）:38-45.
波浪与多孔介质结构相互作用SPH模拟
任 冰，叶晓文，高 睿，王国玉，王永学
(大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 116024)
摘要:应用经CSPM法和黎曼解修正后的光滑粒子流体动力学(SPH)方法，建立了主动吸收无反射数值波浪水槽，研究波浪作用下多孔介质结构的水动力特性。流体运动控制方程采用N-S方程，多孔渗水结构内流体的运动控制方程考虑渗流力的影响。数值计算结果给出了水槽内不同位置测点的波面历时曲线和越浪量随时间变化曲线，并同试验结果和Philip Liu的数值计算结果进行了比较。并对一个波浪周期内斜坡堤多孔介质结构内外的速度场和压力分布进行了讨论分析。计算分析表明，数值计算波面较Philip Liu的计算结果与试验结果吻合更好。说明应用SPH方法建立的二维数学模型能够较好地模拟破碎波在多孔渗水斜坡上的爬坡和越浪。
关键词:SPH方法；多孔介质结构；波浪；越浪量；相互作用
任 冰，叶晓文，高 睿，等.波浪与多孔介质结构相互作用SPH模拟[J].海洋工程，2012，30（2）:46-53.
孤立波特性的实验室模拟
王登婷，王 锦，刘清君
(南京水利科学研究院，江苏南京 210029)
摘要:孤立波是浅海水域中经常出现的一种波动现象，常用来描述海啸和风暴等引起的巨浪以及波长较长的表面波的某些特性。采用“水体瞬间坍塌”的方法产生孤立波，在二维波浪水槽内进行系列实验。实验结果表明，产生的孤立波波高与水深之比可达1.29；箱体宽度及箱内水体高度对波高影响较大；得到孤立波波高计算公式，可较好地反映孤立波波高与箱体宽度、水深和箱内水体高度之间的变化关系，并给出了公式的适用范围。
关键词:孤立波；实验研究；水体坍塌；波高
王登婷，王 锦，刘清君.孤立波特性的实验室模拟[J].海洋工程，2012，30（2）:54-57.
长江口沙波分布区桥墩局部冲刷深度计算公式的改进
王冬梅1，程和琴1，李茂田1，周丰年2，吴敬文2，杨忠勇1
(1.华东师范大学河口海岸学国家重点实验室，上海 200062；2.长江水利委员会 水文局长江口水文水资源勘测局，上海 200136)
摘要:利用多波束水深仪、浅地层剖面仪和多普勒流速仪对长江口苏通大桥南、北主墩区域现场测量，结果显示主墩周围最大冲刷深度为
关键词:长江河口；局部冲刷深度；沙波起动流速；墩前流速；苏通大桥
王冬梅，程和琴，李茂田，等.长江口沙波分布区桥墩局部冲刷深度计算公式的改进[J].海洋工程，2012，30（2）:58-65.
不同高度潜堤减淤效果水槽实验研究
庞启秀，张瑞波，杨 华
(交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室，天津 300456)
摘要:潜堤高程是淤泥质海岸潜堤设计的关键要素之一。为了确定潜堤高程，首先根据已建潜堤工程的经验分析得出潜堤减淤的主要机理，即主要是阻挡了浮泥或底部高含沙水体直接进入航道和缩短了含沙水体进入航道的时间，进而在长水槽中开展了一系列比对实验，主要研究不同堤顶高程时的水流紊动、堤前浮泥起动、浮泥层厚度变化、堤后航道泥沙落淤情况等，并以此作为比选堤顶高度的基本依据。实验结果表明当相对高度即潜堤高度与堤前水深之比为0.2～0.5时，便有较好的减淤效果。
关键词:潜堤高度；减淤措施；淤泥；水槽实验
庞启秀，张瑞波，杨 华.不同高度潜堤减淤效果水槽实验研究[J].海洋工程，2012，30（2）:66-71.
海岸工程对渤海湾风暴潮高潮位影响分析
章卫胜1，陈 晨2，李 鑫2，张金善1
(1.南京水利科学研究院河流海岸研究所 港口航道泥沙工程交通行业重点实验室，江苏 南京 210024；2.河海大学 港口海岸及近海工程学院，江苏 南京 210098)
摘要:渤海湾是全世界受风暴潮灾害最严重的地区之一。近年来渤海湾建设了大量的大型海岸工程，为研究其建设以后风暴潮可能发生的变化，采用大中小区域多重嵌套方法，建立渤海风暴潮二维数值模型。以对渤海海域影响最显著的9216、9711台风和2003年10月三次风暴潮为例，对渤海湾大型工程实施前、后的风暴潮过程进行模拟，分析工程实施后风暴潮高潮水位变化，为工程实施可能对风暴潮防护带来的影响提供基础。计算表明，由于沿岸围垦减小海域的纳潮受水面积，海水被挤压抬升，渤海湾海域工程后风暴潮高潮位普遍抬升。在特大风暴潮作用下，水位最大升高可达
关键词:风暴潮；渤海湾；台风；寒潮；海岸工程
章卫胜，陈 晨，李 鑫，等.海岸工程对渤海湾风暴潮高潮位影响分析[J].海洋工程，2012，30（2）:72-78.
复经验正交函数方法对湛江南三岛海滩剖面季节变化动态特征研究
李志强，刘长华，杜健航，吴光林，张会领
(广东海洋大学工程学院，广东 湛江 524088)
摘要:利用复经验正交函数(CEOF)分析方法对湛江南三岛
关键词:海滩剖面；季节变化；复经验正交函数方法；风暴作用；南三岛
李志强，刘长华，杜健航，等.复经验正交函数方法对湛江南三岛海滩剖面季节变化动态特征研究[J].海洋工程，2012，30（2）:79-86.
非共轴本构模型在吸力桶地基承载力有限元分析中应用
罗 强1，栾茂田1，杨蕴明2
(1.大连理工大学土木工程学院岩土工程研究所，辽宁 大连 116024；2.中国科学院 武汉岩土力学研究所，湖北 武汉 430071)
摘要:土体在剪切变形过程中产生主应力方向的旋转时，主应变率方向与主应力方向之间存在着非共轴现象，然而，传统的弹塑性本构模型并不能考虑该现象的影响。通过在传统本构模型屈服面的切线方向增加一项非共轴塑性应变率，即可实现对非共轴现象的反映。利用有限元软件ABAQUS的材料子程序接口UMAT，通过显式积分算法和自动分步方法实现了非共轴模型在有限元分析中的应用。首先，对砂土的单剪试验进行数值模拟，预测了主应力方向和主应变率方向之间的关系，所得结论与试验结果较为吻合。然后，针对吸力桶与砂质地基间的相互作用问题进行弹塑性有限元计算，分析了土体主应力方向在剪切变形过程中的旋转规律，以及桶体的端部阻力、侧壁摩擦阻力和顶部阻力在变形过程中的变化规律。最后，检验了非共轴现象对地基承载力计算结果的影响。研究结果表明，所开发的非共轴模型对非共轴现象具有良好的预测能力。
关键词:非共轴；本构模型；吸力桶；弹塑性；地基承载力
罗 强，栾茂田，杨蕴明.非共轴本构模型在吸力桶地基承载力有限元分析中应用[J].海洋工程，2012，30（2）:87-94.
带有柔性阻流器的海底管道冲刷防护试验研究
杨立鹏，拾 兵，阮雪景，韩 艳
(中国海洋大学工程学院，山东 青岛 266100)
摘要:从管道尾流区泥沙颗粒的受力平衡着手，探讨了管道冲刷的临界压力差。在此基础上，提出了一种防止或减少管道冲刷的新方法，即在管道下方安装柔性阻流器。通过物理模型试验，研究了单向恒定流及规则波作用下，柔性阻流器对管道两侧床面压力、冲刷深度的影响。试验结果表明：柔性阻流器的安装能明显减小管道两侧床面的压力差。在单向恒定流作用下，管道的冲刷深度随阻流器长度的增加而减小；当阻流器达到临界长度时，冲刷消失。规则波时，因阻流器的扰动作用，冲刷深度有所增加；但随阻流器长度的增加，其扰动作用减小，对床面的防护作用增加，因而冲刷深度减小。
关键词:海底管道；柔性阻流器；临界长度；冲刷深度；压力差
杨立鹏，拾 兵，阮雪景.带有柔性阻流器的海底管道冲刷防护试验研究[J].海洋工程，2012，30（2）:95-99
深海扬矿系统中颗粒过泵回流试验研究
王英杰，阳 宁，金 星
(长沙矿冶研究院 深海矿产资源开发利用技术国家重点试验室，湖南 长沙 410012)
摘要:两相流过泵回流试验是模拟水力提升系统紧急停泵情况下垂直管道中颗粒运动状态，紧急停泵时，可能会出现堵管、难于输送等现象。为提高管道水力输送安全性，采用三种不同的模拟结核颗粒（粒径分别为d≤10 mm，d≤20 mm，d≤50 mm），两种不同浓度（CV=5%，CV=8%），在两级泵额定流量Q=420 m3／h条件下进行了过泵回流试验，分析了试验结果，从多个方面总结了堵管原因。认为实际工程中应该严格控制颗粒上限粒径，采用合适的颗粒级配，并对管道定期进行清洗，尽量减少管道的大角度转弯和断面突变。
关键词 深海采矿；水力提升；回流；锰结核颗粒
王英杰，阳 宁，金 星.深海扬矿系统中颗粒过泵回流试验研究[J].海洋工程，2012，30（2）:100-104.
考虑温度应力下深海输油立管动力特性及响应研究
娄 敏，孙欣杰，余承龙
(中国石油大学（华东） 石油工程学院，山东 青岛 266555)
摘要:考虑深海输油立管管内外温差产生的温度应力以及管内流体流动和管外海洋环境荷载的共同作用，建立了深海输油立管振动微分方程，采用有限元法对输油立管动力特性及动力响应进行求解，并将考虑温度应力及不考虑温度应力的立管动力特性及在波浪作用下的立管动力响应进行了对比。结果表明，对于动力特性，温度应力的存在会使得立管自振频率降低；对于动力响应，会使得波浪作用下动力响应幅值增强而频率略有降低，易引起立管的疲劳破坏。
关键词:深海立管；温度应力；动力特性；动力响应
娄 敏，孙欣杰，余承龙.考虑温度应力下深海输油立管动力特性及响应研究[J].海洋工程，2012，30（2）:105-109.
推力器失效形式对DP2级动力定位系统最优作业方向影响
刘翰林，王 磊，闫 芳
(上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，上海 200240)
摘要:以3
关键词:动力定位；半潜平台；定位能力；推力器失效
刘翰林，王 磊，闫 芳.推力器失效形式对DP2级动力定位系统最优作业方向影响[J].海洋工程，2012，30（1）:110-115.
水下采油树设计影响参数分析
秦 蕊1，谷玉洪2，罗晓兰1，李清平3，段梦兰1，刘国恒1
(1.中国石油大学（北京） 海洋油气研究中心，北京 102249；2.江汉石油钻头股份有限公司，湖北武汉 430223；3.中国海洋石油研究总院，北京 100027)
摘要:通过分析不同类型水下采油树的特点及其优缺点，提出水下采油树设计时所需的主要参数。采油树的类型应根据不同的油田开发模式进行选择，在此基础上再制定水下采油树的整体设计方案。综合考虑水深、油藏的特性、井口装置的型式和采油作业的方式等方面的因素，在保证水下采油树强度、稳定性的条件下，进行具体的结构设计、流动保障设计、热绝缘设计、防腐设计和密封设计。同时，为确保水下采油树的安全性和可靠性，需要特别考虑水下采油树的材料问题，并进行可靠性分析和风险分析。
关键词:水下采油树；开发模式；强度；稳定性
秦 蕊，谷玉洪，罗晓兰，等.水下采油树设计影响参数分析[J].海洋工程，2012，30（2）:116-122.
老龄海上移动平台结构安全管理初探
李红涛
(中国船级社 海工审图中心，天津 300457)
摘要:主要介绍了中国船级社对老龄海上移动平台加强检验的管理要求，对船龄超过30年的老龄移动平台实行特别现场检验和检测，并根据实际测厚数据进行平台结构强度校核，最终确定平台安全状况是否满足主管机关要求。以一个实际老龄自升式钻井平台为例，介绍了现场检验和检测要求，并通过实际计算分析指导现场进行结构加强，保证了此老龄平台日后的作业安全。中国船级社对老龄移动平台的管理手段开创了超期服役海上移动平台安全管理的新模式，对保障我国海洋工程装备安全生产具有重要意义。
关键词: 老龄移动平台；加强检验；结构强度评估；安全管理
李红涛.老龄海上移动平台结构安全管理初探[J].海洋工程，2012，30（2）:123-128.
深圳香港海域可能最高潮位和浪高计算分析
毛献忠，姜 茜
(清华大学深圳研究生院环境工程与管理研究中心，广东 深圳 518055)
摘要:基于历史数据的分析，选择历史上强度最强的台风“荷贝”作为设计超强台风的强度，最不利路径的台风“雪莉”作为设计路径，作为深圳香港海域设计超强台风。采用海洋-陆架区-海岸三重嵌套网格建立的天文潮-风暴潮-台风浪耦合模型计算设计超强台风遭遇天文大潮的高潮位登陆时深圳香港海域的可能最高潮位和浪高。计算结果表明，大鹏湾北部和香港吐露港内，可能最高风暴潮位在
关键词:耦合模型；设计超强台风；风暴潮位；深圳香港海域
毛献忠，姜 茜.深圳香港海域可能最高潮位和浪高计算分析[J].海洋工程，2012，30（2）:129-135.
某外海工程超长大直径钢管桩变形原因简析与加强方案研究
徐定山1，梁胜发2，乐治齐3
(1.江苏省交通科学研究院股份有限公司，江苏 南京 210017；2.中交第三航务工程局有限公司，上海 200032；3.上海勘测设计研究院，上海 200434)
摘要:某外海工程在沉设超长大直径钢管桩施工过程中，发生钢管桩在海床泥面附近严重变形的情况。通过对本工程超长大直径钢管桩产生变形的可能性原因进行分析，同时对其变形处局部加强处理方案进行一系列的研究论证，并对加强处理方案进行比选优化后，最后采用一可靠的加强处理方案。为类似工程避免发生此类质量事故和钢管桩局部变形水下加强处理提供参考。
关键词:外海工程；钢管桩；水下加强；水下灌浆
徐定山，梁胜发，乐治齐.某外海工程超长大直径钢管桩变形原因简析与加强方案研究[J].海洋工程，2012，30（2）:136-142.
结合固定翼飞机原理重水潜器设计
王 强，葛 彤，吴 超，颜 翚
(上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240)
摘要:结合固定翼飞机与潜器设计原理设计了一种密度大于水的潜器—重水潜器，它利用机翼升力平衡剩余重量，外形就像固定翼飞机。由理论分析可知在有效载荷和航行速度相同的情况下重水潜器较常规潜器的体积有明显减小，而以中高速航行时重水潜器阻力优势明显。根据固定翼飞机与潜器设计原理相结合的设计方法制作的重水潜器样机进行水池试航时顺利完成直航、水平回转、爬升、下潜等规定动作，并表现出良好的稳定性和操纵性，从而证明了该设计方法的可实现性。
关键词:重水潜器；固定翼飞机；潜器设计
王 强，葛 彤，吴 超，等.结合固定翼飞机原理重水潜器设计[J].海洋工程，2012，30（2）:143-149.
海上风电场基础结构设计综述
黄维平1，李兵兵2
(1.中国海洋大学 山东省海洋工程重点试验室，山东 青岛 266100；2.抚矿工学院，辽宁抚顺 113008)
摘要:针对我国海上风电场开发建设的现状和发展趋势，结合海上风电场基础结构设计研发现状和存在的问题，探讨海上风电场基础结构设计的关键问题——设计理念、设计方法和设计标准等，分析海上风电场基础结构的结构、荷载和服役特点，分析海上风电场基础结构与水工结构和海洋石油平台设计的异同。并根据海上风电和海洋石油的行业特点，分析API规范和DNV规范对于海上风电场基础结构设计的适用性，阐述了海上风电场基础结构设计的特殊性、荷载取值和参考标准等问题。基于我国海洋工程技术发展水平和海上风电产业的发展趋势，提出发展适合我国国情的海上风电场基础结构型式及设计，指出我国海上风电产业发展应注意和避免发生的问题。
关键词:海上风电；基础结构；风力发电；结构设计
黄维平，李兵兵.海上风电场基础结构设计综述[J].海洋工程，2012，30（2）:150-156.
