【正文】 力作用等。 四、海洋工程領(lǐng)域的前沿研究方向 （ CFD） 1）波 流 結(jié)構(gòu)物相互作用問(wèn)題的數(shù)值模擬，包括小尺度問(wèn)題 (如海洋平臺(tái)立柱，錨鏈，系泊系統(tǒng) )和大尺度問(wèn)題 (如人工島，海上機(jī)場(chǎng)，儲(chǔ)油罐 )的波流場(chǎng)數(shù)值模擬和水動(dòng)力特性的計(jì)算。 （ 1）強(qiáng)非線性水波的相互作用和干擾； （ 2）強(qiáng)非線性水波、風(fēng)、非均勻流與海洋工程結(jié)構(gòu)物的相互作用； （ 3）船舶與海洋浮體非線性響應(yīng)的機(jī)理與預(yù)報(bào)方法。 Spar濕拖運(yùn)輸 TLP與 FPSO聯(lián)合生產(chǎn)系統(tǒng) 二、海洋工程的前沿技術(shù)問(wèn)題 （ 2）海洋管線與立管 ● 海洋管線與立管設(shè)計(jì)技術(shù) 海洋管線、立管的設(shè)計(jì)技術(shù)；海洋管線和立管在油氣生產(chǎn)輸送系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)；海洋管線和立管在鉆探系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)等。 （ 3）為國(guó)防安全保障作出貢獻(xiàn) 研究中的美國(guó)海軍移動(dòng)基地 (VLFS) 英尺3507504500 ??捍衛(wèi)國(guó)家主權(quán)尊嚴(yán)、海洋權(quán)益和資源、維護(hù)領(lǐng)土完整。 海洋工程學(xué)科的技術(shù)支撐作用：支撐 海洋開(kāi)發(fā)裝備的研制、開(kāi)發(fā)及技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步。學(xué)科前沿講座 一、海洋工程學(xué)科的戰(zhàn)略地位 海洋面積大約占地球表面積的 70％，水量約占地球上總水量的 97%左右，蘊(yùn)藏豐富的資源，具有重要的戰(zhàn)略價(jià)值。 裝備：深海油氣資源勘探、開(kāi)發(fā)、施工、運(yùn)輸?shù)鹊暮Ｑ蠊こ檀笮脱b備、深海工程裝備、用以資源運(yùn)輸、海洋空間利用和開(kāi)發(fā)支持的新型船舶和浮體。 1）南海石油被盜采 2）海上運(yùn)輸通道：馬六甲海峽 3）南海海洋權(quán)益受到侵犯和挑戰(zhàn) 4）祖國(guó)尚未統(tǒng)一 “奧德賽”號(hào)發(fā)射平臺(tái)，由鉆井平臺(tái)改裝的發(fā)射場(chǎng)，航行速度 22公里 /小時(shí)。 ● 海洋管線與立管所受環(huán)境載荷 海洋流和波浪對(duì)管線和立管的非線性載荷作用；水面結(jié)構(gòu)物與管線和立管的耦合運(yùn)動(dòng)效應(yīng)；海底環(huán)境對(duì)管線和立管的非線性載荷作用；極端海洋環(huán)境條件下管線和立管所受環(huán)境載荷分析等。 理論研究的精細(xì)化、工程實(shí)際應(yīng)用的精度要求，使非線性動(dòng)力研究一直是、未來(lái)一段時(shí)間也將是船舶與海洋工程研究者的最關(guān)心問(wèn)題之一。 2）深海水動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的數(shù)值模擬，包括分層流和內(nèi)波，復(fù)雜潛流，深海管線內(nèi)流和外流耦合，立管多模態(tài)渦激振動(dòng)，海洋結(jié)構(gòu)物大變形流固耦合的水彈性問(wèn)題，深海錨鏈系統(tǒng)的數(shù)值分析和水動(dòng)力性能計(jì)算。 四、海洋工程領(lǐng)域的前沿研究方向 流固耦合 ● 單體彈性浮式結(jié)構(gòu)物的動(dòng)力響應(yīng)研究 研究單體浮式結(jié)構(gòu)物水彈性響應(yīng)的時(shí)域分析理論；碰擊作用下的彈性浮式結(jié)構(gòu)物水彈性響應(yīng)分析技術(shù)；甲板上浪作用下的彈性浮式結(jié)構(gòu)物水彈性響應(yīng)分析技術(shù)；考慮二階波浪力作用下的彈性浮式結(jié)構(gòu)物水彈性響應(yīng)分析技術(shù)等。 海洋結(jié)構(gòu)物局部強(qiáng)度與疲勞壽命 ● 海洋結(jié)構(gòu)物疲勞分析 研究高強(qiáng)度鋼等海洋工程結(jié)構(gòu)材料在海洋環(huán)境條件下的疲勞性能研究 。 四、海洋工程領(lǐng)域的前沿研究方向 基于可靠性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的結(jié)構(gòu)分析方法 ● 船舶與海洋結(jié)構(gòu)物全壽命周期安全性評(píng)估 研究船舶與海洋結(jié)構(gòu)物自診斷與安全性評(píng)價(jià)；全生命周期下的船舶與海洋結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)與建造理論；船舶與海洋結(jié)構(gòu)物全壽命風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與決策；海洋結(jié)構(gòu)物正常使用工況條件下的危險(xiǎn)區(qū)域的識(shí)別；海洋結(jié)構(gòu)物在極端環(huán)境條件下風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)等。 2023年 7月 18日海試成功。按照線型分又可以分為頂張力立管 (TTRs)、鋼懸鏈線立管 (SCR)、惰性 S立管、陡峭型 S立管、陡峭型波浪立管等。 ● 立管渦激振動(dòng)鎖定 當(dāng)旋渦本身的泄放頻率同立管結(jié)構(gòu)自振頻率接近時(shí)，發(fā)生立管振動(dòng)“頻率鎖定（ lockin）”現(xiàn)象，立管結(jié)構(gòu)的振動(dòng)驅(qū)使旋渦的泄放頻率在一個(gè)較大的斯特哈拉數(shù)范圍內(nèi)鎖定在結(jié)構(gòu)的自振頻率附近，此時(shí)渦激升力急劇增大，導(dǎo)致柱體發(fā)生劇烈的振動(dòng)。 五、深海立管參激 渦激振動(dòng)及疲勞研究 ● 深海立管參激振動(dòng)和渦激耦合振動(dòng)立管疲勞累積損傷研究 考慮平臺(tái)規(guī)則升沉和隨機(jī)升沉運(yùn)動(dòng)，分別研究簡(jiǎn)諧參數(shù)激勵(lì) 渦激振動(dòng)疲勞以及隨機(jī)參數(shù)激勵(lì) 渦激振動(dòng)疲勞特性。 五、深海立管參激 渦激振動(dòng)及疲勞研究 理論研究技術(shù)路線及主要方法 采用的理論與方法 立管參數(shù)激勵(lì)振動(dòng)研究 參數(shù)激勵(lì)與渦激聯(lián)合振動(dòng)研究 立管損傷與疲勞分析方法研究 立管參激振動(dòng)模型試驗(yàn) （ 1）總的理論與方法 理論分析 +編程數(shù)值計(jì)算 +商業(yè)軟件計(jì)算 +模型實(shí)驗(yàn)。此外，垂蕩和縱搖耦合運(yùn)動(dòng)，發(fā)生 Mathieu失穩(wěn)。 六、 SPAR平臺(tái)參激運(yùn)動(dòng)特性及穩(wěn)定性研究 （ Cell） Spar平臺(tái) ● 主體上部由 6個(gè)圓柱圍繞一個(gè)中心圓柱組成，主體下部為桁架式結(jié)構(gòu)。 ● 自由度之間的耦合關(guān)系 Spar平臺(tái)的縱蕩和橫蕩固有周期一般在 150~350s，縱搖和橫搖固有周期一般在40~80s，垂蕩固有周期大約為 25~40s。 ● 涌浪引起的平臺(tái)垂蕩共振 涌浪周期峰值在 25~30秒范圍，接近 Spar平臺(tái)的垂蕩固有周期，這屬于長(zhǎng)周期涌浪引起的平臺(tái)垂蕩共振運(yùn)動(dòng)?？紤]長(zhǎng)周期涌浪，研究平臺(tái)垂蕩運(yùn)動(dòng)諧振時(shí)，不同運(yùn)動(dòng)模態(tài)之間的能量傳遞關(guān)系，縱搖運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)的臨界動(dòng)力學(xué)條件，確定運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)的參數(shù)范圍。 ● 編制參激運(yùn)動(dòng)分析程序 編制桁架式 SPAR平臺(tái)參激運(yùn)動(dòng)分析程序。 通過(guò)壓載艙使得整個(gè)系統(tǒng)的重心壓低至浮心之下，保證整個(gè)風(fēng)機(jī)在水中的穩(wěn)定 ,再通過(guò)輻射式布置的懸鏈線來(lái)保持整個(gè)風(fēng)機(jī)的位置。通過(guò)張力筋腱固定和保持整個(gè)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。安裝閉式主動(dòng)壓載系統(tǒng)，調(diào)節(jié)壓載水在立柱之間流動(dòng)，保持平臺(tái)的直立和穩(wěn)定性，使塔柱保持直立狀態(tài)。二階差頻波浪力是緩慢變化的力，可能和浮式基礎(chǔ)的水平面內(nèi)固有長(zhǎng)周期運(yùn)動(dòng)的頻率接近，誘發(fā)水平面內(nèi)的大幅共振慢漂運(yùn)動(dòng)，此外紊流風(fēng)的激振頻率也在該頻率范圍，加劇浮式基礎(chǔ)的縱蕩慢漂運(yùn)動(dòng)。 ● 葉片轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)于浮式基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)的影響研究 主要研究葉片在不同的位置承受不同的風(fēng)載荷作用下，浮式基礎(chǔ)的位移以及葉片轉(zhuǎn)動(dòng)和波浪作用對(duì)于浮式基礎(chǔ)位移的耦合影響。 , February 2, 2023 雨中黃葉樹(shù)，燈下白頭人。 2023年 2月 2日星期四 4時(shí) 25分 4秒 04:25:042 February 2023 1做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。 。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。 2023年 2月 2日星期四 上午 4時(shí) 25分 4秒 04:25: 1最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。 2023年 2月 2日星期四 4時(shí) 25分 4秒 04:25:042 February 2023 1空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。 , February 2, 2023 很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。 :25:0404:25Feb232Feb23 1故人江海別，幾度隔山川。 七、海上風(fēng)力發(fā)電浮式基礎(chǔ)動(dòng)力特性研究 ● 完成浮式基礎(chǔ)平臺(tái)的概念化設(shè)計(jì) 考慮 30米以上水深海域和 5MW風(fēng)機(jī)，針對(duì)張力系泊線半潛式浮式基礎(chǔ)，確定風(fēng)機(jī)浮式基礎(chǔ)的尺寸，結(jié)構(gòu)布置，系泊系統(tǒng)，形成浮式基礎(chǔ)的的概念化設(shè)計(jì)。 七、海上風(fēng)力發(fā)電浮式基礎(chǔ)動(dòng)力特性研究 研究?jī)?nèi)容 ● 分析模型的建立 針對(duì) TLP型半潛式基礎(chǔ)，考慮張力筋腱系泊，研究回復(fù)剛度、水動(dòng)力阻尼和系統(tǒng)阻尼、整個(gè)系統(tǒng)慣性矩陣的確定方法，計(jì)算葉片和風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)彈性載荷，考慮斯特克斯二階波計(jì)算水動(dòng)力，建立整個(gè)浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的分析模型。 必須準(zhǔn)確計(jì)算浮式基礎(chǔ)載荷的大小、作用位置和隨時(shí)間的變化規(guī)律。 ● 運(yùn)動(dòng)性能 TLP型式的基礎(chǔ)具有良好的垂蕩和搖擺運(yùn)動(dòng)特性。吸力式基礎(chǔ)主體為鋼制圓筒，在下部艙室內(nèi)填充塊石壓載，在中上部艙室灌水壓載。 七、海上風(fēng)力發(fā)電浮式基礎(chǔ)動(dòng)力特性研究 研究背景 ● 我國(guó)近海風(fēng)能資源 初步估算我國(guó)海上風(fēng)能資源為 ，為陸地風(fēng)力資源的 3倍。 ●控制桁架式 SPAR平臺(tái)縱搖失穩(wěn)的方法研究 研究水動(dòng)力阻尼、系泊索阻尼對(duì)平臺(tái)耦合運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響。 ●桁架式 SPAR平臺(tái)的阻尼特性 Spar平臺(tái)阻尼包括了主體水動(dòng)力阻尼 、 垂蕩板阻尼 、 螺旋側(cè)板阻尼以及系索阻尼 ，這些阻尼計(jì)算方法和對(duì)耦合運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)的影響還缺乏研究 。 六、 SPAR平臺(tái)參激運(yùn)動(dòng)特性及穩(wěn)定性研究 威脅平臺(tái)安全的共振形式 ● 平臺(tái)的低頻慢漂共振 Spar平臺(tái)一般可以避免一階波浪力引起的縱蕩共振，但在不規(guī)則海浪作用下，二階波浪力的差頻分量極易引起平臺(tái)大幅低頻慢漂共振響應(yīng)。 ● 上部多柱部分結(jié)構(gòu)安裝螺旋側(cè)板，可以減小渦激振動(dòng)響應(yīng)。 六、 SPAR平臺(tái)參激運(yùn)動(dòng)特性及穩(wěn)定性研究 SPAR（桁架式）平臺(tái) 該類型平臺(tái)主體尺度為經(jīng)典平臺(tái) 倍，增加了立柱和垂蕩板。 ● 隨機(jī)振動(dòng)理論：隨機(jī)微分方程的求解，計(jì)算均方根位移響應(yīng)，模態(tài)位移的概率密度函數(shù)。 研究目標(biāo) ● 揭示立管隨機(jī)振動(dòng)失穩(wěn)機(jī)理 給出海洋立管隨機(jī)參數(shù)激勵(lì)振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特性，揭示立管隨機(jī)參數(shù)激勵(lì)振動(dòng)失穩(wěn)的機(jī)理，提出深海立管振動(dòng)失穩(wěn)的判別條件。已有的研究工作大都把三種形式的激勵(lì)分開(kāi)討論，未考慮參數(shù)激勵(lì)的存在對(duì)立管受迫振動(dòng)和渦激振動(dòng)時(shí)的影響，這與實(shí)際的海洋環(huán)境是不符的。 五、深海立管參激 渦激振動(dòng)及疲勞研究 惰性 S立管