【摘 要】
：
近年来，人类对深海资源的开发步伐日益加快，各类圆柱结构在海洋工程中应用十分广泛。而在深海使用环境下，圆柱结构的长径比普遍较大，结构柔性显著增强，振动特性更加复杂，这对其设计提出了更高的要求。研究大长径比柔性圆柱的流体力特性可以为相关工程设计提供必要的流体力系数，具有重要的理论和工程意义。截至目前，已有不少研究者对柔性圆柱的振动和流体力特性开展了探索，但对于多支柔性圆柱组成的柱群结构流体力的研究仍处于起步阶段。
本文开展了系统的研究工作，建立了圆柱结构的顺流向和横流向流体力计算模型，分别引入了基于
论文部分内容阅读
近年来，人类对深海资源的开发步伐日益加快，各类圆柱结构在海洋工程中应用十分广泛。而在深海使用环境下，圆柱结构的长径比普遍较大，结构柔性显著增强，振动特性更加复杂，这对其设计提出了更高的要求。研究大长径比柔性圆柱的流体力特性可以为相关工程设计提供必要的流体力系数，具有重要的理论和工程意义。截至目前，已有不少研究者对柔性圆柱的振动和流体力特性开展了探索，但对于多支柔性圆柱组成的柱群结构流体力的研究仍处于起步阶段。
本文开展了系统的研究工作，建立了圆柱结构的顺流向和横流向流体力计算模型，分别引入了基于单控制频率的最小二乘法和基于多频率、考虑遗忘因子的最小二乘法，用以确定附加质量系数、升力系数以及脉动阻力系数。开展了并列排布三、四柔性圆柱以及交错排布柔性双圆柱的模型实验，测量结构的振动应变，并利用模态分解法重构结构振动位移。利用两种流体力计算方法，分别分析了交错排布柔性双圆柱以及并列排布柔性三、四圆柱的流体力特性，也分析了交错排布柔性双圆柱的流体力变化规律与横流向、顺流向间距比之间的关系。
得到以下主要结论：
(1)对于交错排布柔性双圆柱，在本文模型实验的间距比范围内，上游圆柱受下游圆柱的影响很微弱；下游圆柱受上游圆柱的影响则非常强烈，主要由上游圆柱的尾流漩涡作用导致，遮蔽效应带来的影响较小。下游圆柱顺流向振动中的多频率特征非常明显，受上游圆柱尾流漩涡的影响，低频率成分比较明显，表现出了一定的尾流致振动的特征。在部分间距比较大的工况下，下游圆柱出现了“WakeFlutter”现象，顺流向控制频率仅有正常控制频率的一半。
(2)对于并列柔性三圆柱，相比于外侧两支圆柱，中间圆柱表现出明显不同的振动特性。中间圆柱的振动频率明显偏高，在较低的约化速度下即已进入更高阶振动模态，因此各流体力系数均明显偏大。
(3)对于并列柔性四圆柱，外侧两圆柱的流体力特性非常类似，内侧两圆柱的流体力特性与外侧两圆柱存在一定差别，内侧两圆柱彼此间也存在一定差异。但总体来说，各圆柱间的流体力特性差异并不太明显，这与并列三圆柱的中间圆柱明显不同。
本文主要对并列排布柔性三、四圆柱和交错排布柔性双圆柱的流体力特性进行了分析，得到的流体力系数能够一定程度上填补相关的研究空白，并为进一步开展相关的流体力特性研究提供了参考和借鉴，具有重要的理论价值和工程实际意义。
其他文献
船舶轴系是船舶的一个重要组成部分，其对安装精度要求高，允许的误差范围小，由于轴系安装所导致的问题时有发生，造成了较大的经济损失。另一方面，很多船舶存在噪声振动过大的问题，而振动和噪声水平测量已经成为一个在新造船试航中必检的项目，追求较低的振动和噪声水平已经成为一种趋势与追求，以更大程度保证船舶的适合居住性，同时，也能提高船舶的价值。
本文通过新制4000t重吊船的设计与建造，对其主机及轴系布置进行优化，尝试选择新型轴系布置方案，将其主机底座布置为为弹性垫块形式，同时与主机和齿轮箱连接的轴两端均采
随着两化融合政策的深入贯彻和执行，我国装备制造业向智能制造方向不断迈进。在制造业转型升级方面，工信部对装备制造业的信息化建设工作提出了较高的要求；同时伴随信息技术在船厂的广泛应用，船舶行业的信息化建设逐步得到企业领导层的重视。ERP(EnterpriseResourcePlan，企业资源计划)、MES(ManufacturingExecutionSystem，制造执行系统)等应用软件不断推陈出新，为企业的设计和生产工作带来一些便利。然而随着企业业务的拓展和管理模式的更替，各类应用软件的“信息孤岛”现象也愈
深水网箱作为“海洋牧场”，是海中水产养殖的重要生产装备，可以大幅度提高国民饮食的供应量。由于位于深海环境，网箱容积的变化和系泊缆受力大小是衡量深水网箱抗风浪性能的重要指标。而组合网箱的系泊形式和组合形式的探讨也具有非常重要的实际意义。在深水网箱的数值模拟研究中，主要研究网箱浮架、配重中点的运动轨迹，锚绳力大小和网箱的容积剩余率。
在本文中，采用网目群化，通过集中质量法，对网衣、浮架、网箱和组合网箱进行研究，分析纯水流、纯波浪以及波流联合工况下网箱的运动和受力。具体研究内容如下：
(1)
新的环保法实施以来，环保工作成为各级政府部门的重点工作。船舶柴油机污染物排放的研究也成为现代学者研究的热门，沿海和内地、海船与内河船各领域的成果不断推陈出新。淮河作为连通河南、安徽、江苏等中原地区的主要通航河流，现已上升为国家级开发战略，今后的发展进一步提速。但淮河航道的船舶大气污染状况鲜有相关研究。本文以淮河蚌埠段142公里的航道，测算特定区段内的排放量清单，为今后的政府大气环保工作决策提供一定的理论参考。
本文主要采用试验分析的方法，对京杭运河12条内河船舶的实际工作状态下的排放特征研究，获
中国拥有世界上最多的渔船，然而当前中国国内的渔船却存在着尺度小、船体材质差、装备技术落后等严重问题，在当前远洋渔业以及安全方面还存在着较大的差距。由于船体较小、材质较差等原因，其稳性和操纵性等方面都较差，安全性令人堪忧，但是由于当前渔业收益较低等原因，渔民难以更多通过资金来更新更好的装备，在这种情况下，降低渔船事故死亡率，可以有效的提升我国海洋渔业的发展。
2011年以来，政府提出了渔船标准化更新改造计划，围绕着节能环保的要求和提升安全性的目标，以更低的价格提升渔船的标准化和安全性。在此基础上，
我国拥有优越的内河航运条件，随着近年来经济的快速发展，内河航运的年运输量也越来越大，漕运、海运吞吐量也随着飞速增长，对港池和航道的水深要求也相应增加，对疏浚清淤的需求也在加大；随着我国城市的发展，对土地的需求越来越多，吹填造陆工程也逐渐增多。但是，目前很多航道由于多年的淤积，导致河床上升，吨位大的内河船无法通航，严重影响了运输效率，因此内河需要不断的清淤。
我国内河水系非常发达，江、海、湖、库众多，内河航道及大陆海岸线较长，岛屿沿岸众多，这些河岸、海岸资源为水运和水利建设提供了诸多有利条件，同时
在大海中有着丰富的资源，目前人类是通过海洋工程装备来实现对海洋中石油、天然气的开发，海洋工程装备制造业的发展，能增强对海洋资源的开发利用，对建设海洋强国有着重要的意义。钻井平台是海洋工程装备研究的重点，能否按期完成建造交付是企业实力的体现。生产设计是直面生产的一个环节，生产设计进度对海洋工程项目的总工期目标的实现有着重大的影响，若生产设计不能在规定时间内完成就会直接影响建造，甚至会导致工期延误。本文以某船厂建造的半潜式钻井平台项目为对象，研究了半潜式钻井平台项目生产设计阶段的计划任务，对计划任务的进行了分
建立了一种利用循环神经网络进行损伤定量识别的方法。首先利用ANSYS软件对管道进行有限元分析，分析振动模态参数在定位和损伤程度判断中的可行性。然后通过深度学习的原理，得出利用应变模态差结合循环神经网络在损伤识别中的可行性和高精度。将该方法与传统神经网络进行对比，表明该方法的便利性，该方法解决了传统损伤识别方法需要预知损伤个数针对性训练神经网络的缺点，可以广泛识别多种类型的损伤，并且具有很强的可扩展性。
编写了一套集成式智能损伤识别系统。调用随机数生成程序和有限元模拟软件生成基于管道参数的智能算法
海洋油气资源开发的逐步推进，对于海洋平台火灾爆炸的风险分析提出了更高的要求。减小海洋平台火灾爆炸的风险措施包括预防事故，控制事故及减小影响三个方面。在预防事故方面，本文进行了基于FMEA的海洋平台火灾爆炸安全评估方法研究；在控制事故方面，本文进行了海洋平台火灾爆炸影响规律研究；在减小影响方面，本文进行了海洋平台消防水喷淋系统研究。
首先，为了保障海洋油气开发安全进行，对海洋平台设备失效引发的火灾爆炸进行风险评估。基于模糊TOPSIS、灰色关联度、模糊层次分析法与变权法，提出改进的FMEA方法，减
海洋立管是进行深海油气资源勘探开发的重要结构。立管处于海洋环境中，受到涡激振动作用，容易发生疲劳损伤。地震、海啸、海水和海洋生物的腐蚀、立管间的相互碰撞等，也都会造成立管结构的破坏。
结构健康监测技术通过提取信号特征，判断结构是否发生损伤，确定损伤的位置和程度。目前，该技术已经在土木工程和海洋平台领域取得了丰富的研究成果，但是在海洋立管领域，尚缺乏此类研究。为探究能有效进行立管涡激振动和损伤特征提取的方法，本文开展了如下研究：
(1)开展海洋立管涡激振动模型实验，获取立管涡激振动应变信