连宇顺，刘海笑，黄 维
(天津大学 建筑工程学院，天津 300072)
摘要:由于高强聚乙烯(HMPE)和聚酯(polyester)缆绳具有各自独特的材料性能，因此提出在超深水绷紧式系泊系统中，采用高强聚乙烯和聚酯组成的混合缆作为系缆。以一系泊在超深水处的FPSO为例，系缆分别采用聚酯缆绳、高强聚乙烯缆绳以及混合缆。比较了循环载荷作用下，不同绷紧式系泊系统的动力响应。分析表明，在超深水中采用混合缆能够设计出合宜刚度的系泊系统，使系泊系统既有保持海洋浮式结构物在平衡位置的能力，又有风暴载荷下良好的生存能力。较理想的混合缆构型是：在靠近海底部分，采用高强聚乙烯缆绳；而在靠近海面部分，采用聚酯缆绳。这些认识对混合缆应用于超深水绷紧式系泊系统具有重要的参考价值。
关键词:绷紧式系泊系统；高强聚乙烯；聚酯；混合缆；超深水
连宇顺，刘海笑，黄 维.超深水混合缆绷紧式系泊系统非线性循环动力分析[J].海洋工程，2013，31（3）:1-8.
极限波浪作用下半潜平台运动响应时域数值模拟
沈玉稿，杨建民，李欣
(上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海 200240)
摘要:针对一座工作水深为
关键词:半潜平台；时域分析；畸形波；“三姐妹”波；聚焦位置
沈玉稿，杨建民，李 欣.极限波浪作用下半潜平台运动响应时域数值模拟[J].海洋工程，2013，31（3）:9-17.
三维复杂结构Spar平台垂荡板垂荡水动力性能研究
黄苗苗，吴乘胜，吴维武，匡晓峰，缪泉明
(中国船舶科学研究中心，无锡 214082)
摘要:对三维复杂结构Spar平台垂荡板进行垂荡运动的数值模拟，并对垂荡板附近流场及水动力系数进行对比分析。结果表明：在主板尺寸相同情况下，主板边缘附近较小的角钢结构会对垂荡板流场产生明显影响，并导致水动力性能的较大差距；水动力系数计算结果与流场分析的结论一致。虽然复杂板架结构的三维建模及网格划分难度很大，但是在Spar平台垂荡板工程设计中不能完全采用简化光滑平板代替真实、复杂结构形式的垂荡板进行水动力性能的计算。
关键词:复杂结构；垂荡板；涡量；Spar平台
黄苗苗，吴乘胜，吴维武，匡晓峰，缪泉明.三维复杂结构Spar平台垂荡板垂荡水动力性能研究[J].海洋工程，2013，31（3）:18-23.
自升式平台穿刺过程结构响应研究
张爱霞1，2，段梦兰3
（1.大连理工大学船舶工程学院，大连116024；2.中国石油集团海洋工程有限公司工程设计院，北京 100028；3.中国石油大学（北京） 海洋油气研究中心，北京 102249)
摘要:为减少自升式平台穿刺造成的损失，需要对自升式平台穿刺过程中的结构响应进行研究。根据某典型平台图纸，使用有限元法建立细化模型。在穿刺过程中采用CONNECTOR单元及非线性弹簧模拟自升式平台围阱区的齿轮齿条接触及桩土作用。考虑到模型中包含的高度非连续过程，穿刺过程采用显式动力学方法求解。通过分析模型穿刺后的结构形态，危险点分布，穿刺速度对结构的影响及预压载值的变化，探讨自升式平台穿刺过程中的结构响应特征。结果表明：平台导向板附近桩腿结构最容易在穿刺中损坏；穿刺速度对与桩靴相连的桩腿结构影响很大；为减少穿刺对结构的影响，可以考虑主动刺穿或减少气隙进行单桩预压载等措施。
关键词:自升式平台；穿刺；有限元法；显式方法；结构响应
张爱霞，段梦兰.自升式平台穿刺过程结构响应研究[J].海洋工程，2013，31（3）:24-30.
海洋立管试验支座设计及其对涡激振动影响研究
李莹，杨新华，郭海燕，李朋
(中国海洋大学工程学院，青岛 266100)
摘要:针对大长细比顶张力立管内外流共同作用时涡激振动的试验研究，考虑端部铰接和固接两种边界条件，设计了可施加张力和内流的铰接支座和固接支座，并对两种支座进行数值模拟及受力分析，最后用于深水立管的涡激振动试验。立管模型材料采用
关键词:海洋立管；涡激振动；试验支座；受力分析
李莹，杨新华，郭海燕，李朋. 海洋立管试验支座设计及其对涡激振动影响研究[J].海洋工程，2013，31（3）:31-38.
半潜式平台动力定位系统推进器失效时域模拟
孙丽萍1，陈静1，吴宝昌2，刘雨3
(1.哈尔滨工程大学深海科学与技术创新引智基地，哈尔滨 150001；2 江苏熔盛重工有限公司，南通 226532；3.交通部上海打捞局海洋工程部，上海 200090)
摘要:针对某最新的深水半潜平台，应用PID控制策略和卡尔曼滤波技术相结合的方法对其动力定位能力进行了研究，重点关注在两台推进器于不同时刻分别失效后的平台运动和推进器功率消耗信息。在平台的运动时域分析中，通过采用数值模拟与实验验证相结合的方法来获得平台的水动力数据；而在推力分配过程中，以最小功率消耗为优化目标，并考虑了推进器的机械物理特性及水动力干扰造成的推力损失对推进器的推力进行了分配。结果表明编制的模拟软件具有理想的模拟效果，该平台在指定海况下动力定位能力良好。
关键词:推进器失效；动力定位；半潜式平台；时域模拟
孙丽萍，陈静，吴宝昌，刘雨.半潜式平台动力定位系统推进器失效时域模拟[J].海洋工程，2013，31（3）:39-44.
基于改进缓坡方程的波浪传播数值模拟
王红川，周正萍
(南京水利科学研究院水文水资源与水利工程国家重点实验室，南京 210029)
摘要:用变分原理导出考虑底坡一阶导数平方项和二阶曲率项影响的缓坡方程，对传统缓坡方程作了改进，提高波浪在海底地形变化剧烈、水深较浅时数值模拟精度。数值计算与已有实验室试验资料比较表明，该模型可以较好地模拟有剧烈变化的海底地形的波浪传播，比传统缓坡方程模型计算结果在精度上有明显提高。
关键词:变分原理；缓坡方程；数值计算；波浪传播
王红川，周正萍.基于改进缓坡方程的波浪传播数值模拟[J].海洋工程，2013，31（3）:45-53.
径流和风对涌潮影响的数值模拟
张舒羽，潘存鸿
(浙江省水利河口研究院，杭州 310020)
摘要:由于实际江道中地形和江道轮廓等复杂性，难以分析涌潮演变规律。以钱塘江河口为基础，建立了概化河口的水动力数学模型，将复杂问题简单化，通过数学模型计算分析了径流和风况对潮差、涨潮历时、涌潮高度和涌潮传播速度的影响。结果表明，不同河段存在涌潮高度最大值的相应临界流量，越往下游，临界径流量越大；涌潮高度随风向变化规律是“逆风”<“无风”<“顺风”；顺风条件下，风速越大，涌潮高度越大。
关键词:概化模型；涌潮；径流；风况；钱塘江
张舒羽，潘存鸿.径流和风对涌潮影响的数值模拟[J].海洋工程，2013，31（3）:54-62.
“梅花”台风期间江苏辐射沙洲海域风暴潮增水研究
俞亮亮1，2，陆培东1，2，陈可锋1，2
(1.南京水利科学研究院 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，南京 210024；2.南京水利科学研究院 河流海岸研究所，南京 210024)
摘要:通过建立的黄海海域天文潮与风暴潮耦合模型，分析在“梅花”(Muifa)台风作用下，江苏辐射沙洲海域流场变化及增水空间分布特征。结果表明，当台风中心位于辐射沙洲中部外海时，南部外海流场不再向弶港辐聚，而向南流；当台风中心到达废黄河口以北时，辐聚点南移至遥望港附近。在辐聚辐散的流场作用下，最大增水和高潮位最大涨幅均出现在两大潮波汇聚的弶港附近，分别为
关键词:辐射沙洲；“梅花”台风；流场；风暴潮增水；数值模拟
俞亮亮，陆培东，陈可锋.“梅花”台风期间江苏辐射沙洲海域风暴潮增水研究[J].海洋工程，2013，31（3）:63-69.
对我国两种海堤规范设计波浪标准的风险分析
刘德辅1，史宏达2，王风清1
(1.中国海洋大学 防灾研究所，青岛 266003；2.中国海洋大学 工程学院，青岛 266100)
摘要:面对全球气候变化，海平面上升的趋势，极端气候致灾因素诱发的灾害已成为影响各大洋沿岸及亚洲各国人民生命财产安全和经济发展的重大问题。就我国而言，台风、暴潮、巨浪、暴雨灾害已直接影响到沿海和内陆各省人民的生命财产和可持续发展。介绍极值预测理论及其在国内外海岸工程中的应用，并对比我国水利部海堤工程设计规范建议的不同波高概率预测理论和方法作为设计标准进行了风险评估，以期工程设计达到防灾减灾的目的。
关键词:设计波高；P-Ⅲ型曲线；Gumbel分布；复合极值分布；风险评估
刘德辅，史宏达，王风清.对我国两种海堤规范设计波浪标准的风险分析[J].海洋工程，2013，31（3）:70-76.
基于iSIGHT重于水的无人自治潜水器概念设计及优化方法
颜翚，葛彤，王彪，刘建民，赵敏
(上海交通大学 水下工程研究所，上海 200240)
摘要:介绍一种新型重于水的无人自治潜水器的概念设计及主艇体优化方法，阐述了主艇体、机翼、尾翼等设计原理。以飞鱼Ⅱ设计过程为例，详细描述了重于水的无人自治潜水器概念设计流程，并通过iSIGHT优化设计软件对主艇体的设计参数进行优化。优化结果表明，优化后主艇体重量能够减小48%，阻力减小2.9%。
关键词:自治潜水器；概念设计；设计优化；飞鱼
颜翚，葛彤，王彪，刘建民，赵敏.基于iSIGHT重于水的无人自治潜水器概念设计及优化方法[J].海洋工程，2013，31（3）:77-83.
海水对海洋平台声发射传播特性影响研究
贾光，杨国安，沈江，张淼
(北京化工大学 机电工程学院，北京 100029)
摘要:针对海洋平台水下钢结构无损检测的需要，研究在空气、淡水和海水作为耦合介质的情况下，声发射波在钢结构传播过程中幅值和能量的变化趋势，以及幅值和能量损失的原因。基于声发射波反射原理，分析声发射波在钢结构中传播的多径效应及波形转换特性，并解释了时域波形发生分离的原因。根据实验结果，分析了盐度对声发射波传播特性的影响。该项研究为提高海洋平台声发射检测中故障源的精确定位提供了实验依据。
关键词:声发射；传播特性；海水；耦合介质；海洋平台
贾光，杨国安，沈江，张淼. 海水对海洋平台声发射传播特性影响研究[J].海洋工程，2013，31（3）:84-88.
半潜平台总体强度分析及方案改造研究
郭勤静，陈书敏，徐勤花，时磊
(烟台中集来福士海洋工程有限公司研发部，烟台 264000)
摘要:在完成某半潜平台的总体强度分析并实施总装建造后，由于船级社标准的提高及平台工作海域的提升，需对半潜平台进行技术方案改造。根据刚架梁理论及基础设计原理，采用空间刚架梁组合模型快速地评估改造方案的总体屈服屈曲强度。通过试验数据对比和空间撑杆结构力系传递效果以及总体杆件稳定性校核结果对比，确定比较合理的改造方案。对支撑结构与主体结构连接处及支撑管交叉点处进行细化设计并加强。结果表明该平台总体屈服屈曲强度满足规范要求，采用简化方法评估平台改造方案有利于快速实现结构方案的改造优化，为业内平台的设计和改造提供重要的工程参考。
关键词:半潜平台；总体强度分析；方案改造；刚架梁模型；结构优化
郭勤静，陈书敏，徐勤花，时 磊.半潜平台总体强度分析及方案改造研究[J].海洋工程，2013，31（3）:89-94.
海底油气管道夹具维修技术
赵兵杰1，2，3，朱宏武1，唐德渝2，3，张金亚1，龙斌2，3
(1.中国石油大学（北京）机械与油气储运工程学院，北京 102249；2.中国石油集团工程技术研究院，天津 300451；3.中国石油天然气集团公司 海洋工程重点实验室，天津 300451)摘要:夹具维修技术目前已经成熟地应用在陆地和海底油气管道维修作业中。根据夹具维修技术在海底油气管道的应用情况，介绍了海底管道夹具维修方法。针对海底油气管道维修技术中的关键部件海底管道夹具，依据不同密封形式，对“国外夹具”设备性能进行了介绍，并分析了海底管道夹具设备研发设计需依据的标准、关键点，为海底管道夹具研发设计做参考。最后根据我国目前海底管道运行及建设情况，提出了开发海底管道夹具维修技术的建议。关键词:海底管道；夹具；维修技术；油气管道
赵兵杰，朱宏武，唐德渝，张金亚，龙斌.半潜平台总体强度分析及方案改造研究[J].海洋工程，2013，31（3）:95-100.
苍南海域疏浚物倾倒悬浮物扩散特征现场试验分析
何东海，何琴燕，吴光荣，江再寿，洪元旦
(国家海洋局 宁波海洋环境监测中心站，宁波 315012)
摘要:通过海上倾倒试验，了解疏浚物倾倒在苍南海域的悬浮物扩散特征。试验结果表明：1）疏浚物粒径特征值为倾倒点水体中悬浮物特征值的1.3～2.7倍，倾倒试验过程中水体中悬浮物粒径值的变化较好地体现了疏浚物在水体中的沉降过程；2）由倾倒引起的悬浮物浓度增加而形成的云团在15～30 min后漂离倾倒点，30～60 min后，云团基本消失，且由倾倒引起的悬浮物增量效应也基本结束；3）倾倒云团在顺流方向距倾倒点0.3～0
关键词:疏浚物倾倒；悬浮物；扩散特征；苍南海域
何东海，何琴燕，吴光荣，江再寿，洪元旦.苍南海域疏浚物倾倒悬浮物扩散特征现场试验分析[J].海洋工程，2013，31（3）:101-106.
基于遥感影像和中轴线法的小庙洪水道演变分析
顾燕1，2，张鹰2，龚明劼3
(1.南京邮电大学 地理与生物信息学院，南京 210023；2.南京师范大学 地理科学学院，南京 210023；3.江苏省测绘工程院，南京 210013)
摘要:随着“海上苏东”的建设，滩涂围垦与港口建设迅速展开，吕四港是辐射沙脊群港口群之一，具有较大发展潜力，了解其所在的小庙洪潮汐水道的变化情况对吕四港建设有重要意义。用遥感中轴线方法对小庙洪水道进行演变分析，通过7景不同时期的遥感影像获取小庙洪中轴线，获得该水道1979~2009年间的演变情况。研究结果表明：1）通过对中轴线与同年地形数据叠加分析，发现中轴线的走势与潮汐水道深槽走势相似， 可以用来代表潮汐水道的走势情况，用遥感中轴线法对不同时期的潮汐水道进行分析，可较快、较准确地揭示潮汐水道的动态演变；2）中轴线与潮汐水道深泓线有一定的偏移，造成偏移的原因是潮汐水道两岸坡度不一，坡度相差越大，偏移范围就越大；3）小庙洪水道的起始端处于淤长状态，分支逐渐减少，南部水动力较强，出现新的分支，整个小庙洪水道比较稳定。
关键词:遥感影像；中轴线法；潮汐水道；小庙洪；吕四港
顾燕，张鹰，龚明劼.苍南海域疏浚物倾倒悬浮物扩散特征现场试验分析[J].海洋工程， 2013，31（3）:107-114.
