波浪冲刷论文-张明生,陈旭光,张建华,田澄,刘茜茜

波浪冲刷论文-张明生,陈旭光,张建华,田澄,刘茜茜

导读:本文包含了波浪冲刷论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:吸力式桶形基础,长径比,波浪循环荷载,冲刷深度

波浪冲刷论文文献综述

张明生,陈旭光,张建华,田澄,刘茜茜[1](2018)在《波浪与冲刷作用后吸力式基础承载力分析》一文中研究指出吸力式桶形基础是一种应用于海上风机的典型基础形式,波浪循环荷载与海流引起的冲刷会影响基础的承载力,进而危及结构的安全。采用模型试验手段和有限元软件数值方法,分析了基础的长径比(0.50、0.75和1.00)、冲刷和波浪荷载作用对基础的承载特性的影响。研究发现:随着长径比的增加,吸力式桶形基础承载力(水平和竖向抗拔)的增长速率明显加快而冲刷作用会降低其增长速率;静力荷载作用下分为弹性变形、塑性变形和失稳破坏3个阶段;试验中前期波浪作用扮演改变砂土密实度的角色,不同波浪作用下的砂土会发生剪胀和剪缩,结合数值计算结果说明了砂土剪胀角对基础承载力的影响;随着波浪荷载和冲刷深度的增加,吸力式基础的承载力呈下降趋势。(本文来源于《能源与环保》期刊2018年04期)

程永舟,唐雯,李典麒,黄筱云,夏波[2](2018)在《波浪作用下斜坡沙质海床上桩柱周围局部冲刷试验研究》一文中研究指出在斜坡上桩柱引起的局部冲刷与平底条件下产生的冲刷存在差异。布置中值粒径为0.320 mm、坡度为1∶16的斜坡沙床,开展规则波作用下桩柱周围的局部冲刷试验研究。试验主要考虑小Keulegan-Carpenter数(KC数)条件,探讨了波高、波周期和桩柱位置对局部冲刷的影响,并从最大冲刷深度和冲刷形态两个方面对比分析了斜坡与平底条件局部冲刷的异同。结果表明:斜坡上桩柱位置对局部冲刷有较大影响;在相同的KC数条件下,斜坡沙床上的最大冲深大于平底沙床;斜坡沙床的清水冲刷形态与平底沙床差异较大,而浑水冲刷形态相似。(本文来源于《水科学进展》期刊2018年02期)

张磊,佘小建,崔峥,毛宁[3](2017)在《水流和波浪对局部冲刷影响模型试验研究》一文中研究指出水流、波浪是影响结构局部冲刷的两种主要动力,借助于水槽物理模型试验,对结构物在单独水流、单独波浪和波流共同作用下的冲刷形态、冲刷程度进行了对比研究。试验表明,在潮流、波浪单独作用的局部冲刷中,潮流作用下有明显冲刷坑存在,波浪冲刷不明显,波浪冲刷深度仅为潮流冲刷15%,潮流作用明显强于波浪;潮流、波浪共同作用时,冲刷坑形态与单独潮流冲刷稍有区别,尾流迹线区形状明显不同,冲刷程度也明显强于单独水流作用。(本文来源于《第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)》期刊2017-09-23)

夏华永,王俊勤[4](2017)在《波浪作用下管道冲刷暴发计算的边界元方法》一文中研究指出管道冲刷暴发临界条件是海底管道设计和运营的重要参数。Sumer等给出了3个Keulegan-Carpenter(KC)数的波浪作用下冲刷暴发的试验曲线。但对于任意KC数,Sumer等的方法并不准确。因此,建立波浪作用下冲刷暴发条件计算方法,具有重要意义。因管道与床面相交形成了复杂的几何形状,管道与床面的交叉点是数值奇点,因而管道冲刷暴发临界条件计算较为复杂。本研究采用边界元方法计算波浪运动及渗流压力。边界元可准确地拟合海底与管壁边界,方便地处理管道与海床交叉点的数值奇点问题,并可直接计算出奇点处的垂向压力梯度,准确地计算冲刷暴发的临界条件。本研究计算结果与实测值符合良好。(本文来源于《海岸工程》期刊2017年02期)

李典麒[5](2017)在《波浪作用下斜坡沙质海床孔隙水压力响应及桩柱局部冲刷试验研究》一文中研究指出海洋蕴藏着丰富的资源,为了充分开发和利用海洋资源,海洋基础建设不断加大。桩基础己广泛应用于各种海洋建筑物的支撑结构。复杂的海洋环境下,海床孔隙水压力不断改变,使得海床出现变形、软化等现象,导致海床的失稳,破坏桩基础的稳定性。同时桩基础的局部冲刷也是影响海洋建筑物稳定性的重要因素。因此对波浪作用下海床孔隙水压力响应和桩柱局部冲刷的研究具有重要的工程价值及理论意义。本文通过物理模型试验对波浪作用下纯海床和桩柱周围海床孔隙水压力响应及桩柱局部冲刷进行研究。试验中采用1:16的沙质斜坡模拟斜坡海床。通过测量波浪非破碎区纯海床不同深度及不同水平位置的孔隙水压力,分析纯海床非破碎区的孔隙水压力分布规律。对设置在海床不同位置的桩柱周围孔隙水压力进行测量,讨论桩柱周围孔隙水压力分布及桩柱设置位置对孔隙水压力的影响。改变入射波波浪要素,研究波高及波周期对孔隙水压力的影响。通过对各入射波作用下桩柱周围海床形态及最大冲刷深度的测量,研究了波高、波周期对桩柱周围海床冲淤形态的影响及波高、波周期、最大近底流速及KC数等因素对最大冲刷深度的影响。物理模型试验的研究结果表明:(1)波浪作用下非破碎区纯海床孔隙水压力沿海床深度衰减,衰减速度随深度减缓。孔隙水压力幅值随波高增大而增大,压力梯度随波高变化不明显。波周期对孔隙水压力幅值的影响与海床位置有关,并非都随周期增大而增大;而压力梯度随周期增大而增大。在非破碎区内,越靠近海岸,孔隙水压力幅值和压力梯度就越大。(2)桩柱处于海床不同位置时,桩前水压力沿海床深度衰减速度不同。桩前孔隙水压力幅值比桩侧和桩后孔隙水压力幅值大很多。桩侧孔隙力幅值只是略微小于桩后孔隙水压力幅值。随波高增大,桩柱前后孔隙水压力及孔隙水压力梯度都增大,且桩后孔隙水压力梯度受波高影响比桩前更大。周期对桩柱周围孔隙水压力幅值的影响与纯海床相似。(3)在清水冲刷条件下,桩柱周围冲刷与淤积交替出现,以桩柱为中心放射状往外延伸,同时转向至与波浪入射方向垂直。在浑水冲刷条件下,周期对冲刷形态影响很大,周期较大时,桩柱正前方紧挨柱面出现倒圆锥半环状冲刷坑,但不是最大冲刷坑。最大冲刷深度随波高、波周期、近底流速和KC数都有增大趋势。(本文来源于《长沙理工大学》期刊2017-04-01)

代浩,戴国亮,杨炎华[6](2017)在《波浪作用下局部冲刷群桩动力特性试验研究》一文中研究指出利用模型试验对深水桥墩群桩基础进行研究。用摇摆式造波装置施加波浪荷载,基于典型的冲刷坑形态,通过开挖桩周土体模拟不同的冲刷深度,探讨不同冲刷深度下桩基在波浪荷载作用下的动力反应。作为对比,同样进行了同参数下的单桩平行试验。研究结果表明:随着冲刷深度的增加,桩基础的自振频率逐渐降低,桩顶加速度和位移幅值呈增大趋势。桩基动力响应同时受水深的影响——随着水深的增大,位移和加速度也有所增加。在实际工程设计中,应该考虑桩基冲刷受损程度和水文条件的综合影响。(本文来源于《水运工程》期刊2017年01期)

尹令实,李小超,程永舟[7](2016)在《波浪作用下斜坡海床上管线冲刷防护技术研究》一文中研究指出在多功能波浪水槽中进行不同的防护方法的模型试验,探讨安装不同类型的导流板对斜坡上海底管线周围冲刷和受力影响,分析不同防护措施对管线的影响。结果表明刚性导流板可以促使管线自埋,而柔性导流板则可使冲刷、受力均减小。两种方法在斜坡上均可起到保护管线的作用。(本文来源于《中国水运(下半月)》期刊2016年10期)

刘名名[8](2016)在《波浪作用下海底管道振动与局部冲刷耦合作用数值研究》一文中研究指出铺设在海底的管道,在波浪和水流等复杂海洋水动力条件作用下,极易发生局部泥沙冲刷,致使海底管道发生悬空。在交变流体作用力下,悬空的海底管道会发生涡激振动,诱发疲劳破坏。管道振动响应也会进一步与泥沙冲刷发生相互作用。泥沙局部冲刷引起的管道悬空以及管道振动都会危及管道的安全。一旦管道发生破坏,不但会造成巨大的经济损失,还会引起严重的环境污染。目前对于海底管道局部冲刷的数值研究多限于简单的单向水流作用下,固定管道的局部冲刷问题。而对于波浪运动、管道振动和泥沙运动耦合的数值分析尚未见开展。针对波浪作用下,振动管道的局部泥沙冲刷问题建立数值模型,探索海底管道涡激振动与局部泥沙冲刷之间的耦合动力作用机理,具有清晰的工程背景和重要的科学价值。本文将建立综合考虑波浪运动、管道振动和泥沙输运的耦合动力数值分析模型,并基于所建立的数值模型对波浪作用下振动管道的局部泥沙冲刷耦合问题进行数值研究。第二章首先建立了基于Navier-Stokes方程的高阶迎风有限元数值模型,对低雷诺数下固定多圆柱绕流的基本理论问题开展了数值研究。在串联双圆柱绕流方面:首次发现在圆柱间距比为G/D=0.9的情况下,前、后圆柱的升力系数和涡脱落频率也都存在突变的现象,这主要是由流动不稳定所导致的流态改变而引起的。进一步的研究表明,在整个G/D的区间内,双圆柱周围流场存在4种截然不同的流态,这是对以往研究工作的重要补充;在附属多圆柱群绕流问题研究方面:通过数值模拟表明,在主圆柱周围均匀布置多个附属小圆柱后,能够在较大的间距比(G/D)范围内,有效的减小主圆柱所受的升力和拖曳力。进一步的研究表明,主从圆柱的直径比对主圆柱的受力影响较小。第叁章在任意拉格朗日-欧拉方法的基础上,建立了粘性流体与结构相互作用的通用计算流体动力学分析模型,并在前一章的基础上,对圆柱群结构的涡激振动问题进行了数值模拟研究。研究工作表明,在主圆柱周围均匀布置多个附属小圆柱能够有效减小圆柱群涡激振动的响应幅值及“锁定”带宽,并且圆柱群的”锁定”区间随着间距比G/D的增大向低约化速度方向移动。第四章建立了波浪作用下,固定海底管道局部冲刷数值分析模型。该模型通过动网格技术统一处理波浪自由表面和底床冲刷动边界问题,不再将波浪作用简化为振荡流。在水深较浅、波高较大的情况下,波浪自由表面的非线性效应显着,不能忽略。所以建立考虑自由表面效应的管道冲刷模型具有更好的通用性。数值结果表明,入射波波高和周期均对管道的局部泥沙冲刷深度有较大的影响作用。进一步对铺设在斜坡上的管道局部冲刷问题开展的数值研究表明,由于斜坡的存在而导致的波浪自由表面变形,使得斜坡上的海底管道周围的局部冲刷与平底情况下存在显着不同,管道迎浪侧和背浪侧分别以淤积和冲刷作用为主。这是振荡流模型不能考虑的。第五章建立了可综合考虑波浪运动、管道振动、泥沙输运过程以及底床变形的耦合动力数值分析模型。基于建立的数值模型重点研究了管道在波浪作用下的振动与局部冲刷的耦合作用。数值模拟结果表明:当约化速度Ur=2.73时,振动管道周围的最大冲刷深度是相同条件下固定管道冲刷深度的2倍。当约化速度介于2.05<Ur<3.28的范围内时,冲刷深度、管道受力以及振动响应相互作用显着,体现了叁者间的相互依赖关系。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-06-03)

李欣雨[9](2016)在《人工鱼礁在波浪作用下的流场效应及其局部冲刷数值模拟》一文中研究指出人工鱼礁能起到修复海洋生态环境,养护海洋渔业资源的作用,在近岸海域得到广泛投放。一般情况下,鱼礁投放在较深海域,研究其流场效应时仅考虑潮流作用。但某些以生态修复为目的的人工鱼礁也被投放在较浅海域,距离海岸较近,水深较浅,波浪对人工鱼礁的流场效应会造成较大影响,如天津大神堂海域人工鱼礁建设区就位于水深较浅的渤海湾北部,连续叁年对大神堂人工鱼礁区的现场监测发现,放置在海底的人工鱼礁礁体的泥沙沉积有逐年上升的趋势,对人工鱼礁的功能造成了损害。因此对研究波浪作用下人工鱼礁的流场效应及其局部冲刷对鱼礁的设计和运行安全具有重要的意义。本文基于Fluent软件建立了数值波浪水池,经验证后,对波浪作用下人工鱼礁附近的流场进行了数值模拟,提出利用鱼礁前后涡尺度作为衡量流场效应的方法,分析了不同波高、波周期以及不同鱼礁间距条件下人工鱼礁的流场效应。结果表明,波浪对人工鱼礁的流场效应具有明显的影响,当周期不变,波高从0.5m增大到0.9m,鱼礁周围的涡旋尺度增大了103%,涡的尺度L与鱼礁边长l的比值L/l由2.30增长到4.66;而波高不变,周期从3s增大到5s时,鱼礁周围的涡旋尺度增大了130%,L/l由2.30增长到5.32。当间距与波长的比在一定范围之内,两个鱼礁的涡的尺度均会增大,超过一定范围后,涡的尺度减小到与单一鱼礁相同条件下涡的尺度接近。基于Flow-3D软件,建立了可以用来模拟鱼礁局部冲刷的数值水池,利用人工鱼礁周围流场和圆柱体周围局部冲刷的实验结果来验证其在流场和局部冲刷方面的准确性。并对大神堂海域的两种不同开孔的人工鱼礁局部冲刷进行了数值模拟,比较了鱼礁的不同开孔大小和来流速度对鱼礁局部冲刷的影响。结果表明,大窗箱型鱼礁由于开孔较大,鱼礁前方形成的下降水流较弱,无法有效地掀起泥沙,因此冲刷深度较浅。而大小窗箱型鱼礁开孔较小,前方的下降水流较强,底部的涡旋较大,因此冲刷深度也较深。当来流速度介于0.3m/s~0.6m/s之间时,速度越大,达到平衡冲刷深度的时间越短,而冲刷深度基本不随来流速度变化;但当来流速度达到0.7m/s时,冲刷深度和速率都有所下降。(本文来源于《天津大学》期刊2016-05-01)

鲁显赫[10](2016)在《斜向波浪作用下斜坡海床上管道叁维冲刷实验研究》一文中研究指出近岸带海床起伏不平,波浪与管道轴线往往也并非正交,斜坡的存在及波浪传播方向的不同必然改变波浪对管道的叁维冲刷特性,复杂的冲刷特性威胁着管道的安全运营。因此,深入研究近岸带斜向波浪作用下斜坡海床上海底管道的叁维冲刷机理有着重要的科学价值和实际意义。本文在波浪港池中采用中值粒径为0.219mm的原型沙铺设与波浪传播方向呈45°夹角的斜坡,斜坡坡度为1:15。考虑不同波要素、不同波浪入射角、不同埋深时海底管道叁维冲刷的变化情况,分析管道周围水动力特性、海床形态演变、叁维冲刷发展过程和形状特性以及冲刷坑泥沙输移机制。研究结果表明:首先,波浪斜向传至海岸时,管道周围水动力特性会有明显的叁维特征,管道沿程水深相同时,波浪传播方向的左侧波高略大于波浪传播方向的右侧波高,管道的存在增大了左右侧波高的差异;管道沿程所处水深不同时,水深较小处管道周围流速较大,管道的存在使管后流速大大增加。其次,海床演变也会有明显的不同,管道前后没有形成前后连通的冲刷坑时,由于管道对波浪的反射,管前会同时出现平行于管道的大沙纹和与波浪传播方向正交的小沙纹。再者,管道的局部冲刷也会有明显的叁维冲刷特性,管道与波浪传播方向正交时,由于斜坡的复杂性,导致管道沿程所处水深不同,此时管道的局部冲刷会出现显着的不均衡性,周期对冲刷不均衡性的影响很大;改变管道角度使其沿程水深一致时,局部冲刷仍然有微弱的不均衡性,但是波高和周期基本不影响不均衡性的程度;通过对冲刷过程的分析,发现不均衡性是在冲刷的快速发展阶段形成的;最后,冲刷坑的输沙表现为非均匀输沙,管道周围床沙粗化程度最高的地方并不在管道的正下方,而在管道的后下方;周期增加,冲刷坑床沙粗化程度增大。(本文来源于《长沙理工大学》期刊2016-04-01)

波浪冲刷论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在斜坡上桩柱引起的局部冲刷与平底条件下产生的冲刷存在差异。布置中值粒径为0.320 mm、坡度为1∶16的斜坡沙床,开展规则波作用下桩柱周围的局部冲刷试验研究。试验主要考虑小Keulegan-Carpenter数(KC数)条件,探讨了波高、波周期和桩柱位置对局部冲刷的影响,并从最大冲刷深度和冲刷形态两个方面对比分析了斜坡与平底条件局部冲刷的异同。结果表明:斜坡上桩柱位置对局部冲刷有较大影响;在相同的KC数条件下,斜坡沙床上的最大冲深大于平底沙床;斜坡沙床的清水冲刷形态与平底沙床差异较大,而浑水冲刷形态相似。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

波浪冲刷论文参考文献

[1].张明生,陈旭光,张建华,田澄,刘茜茜.波浪与冲刷作用后吸力式基础承载力分析[J].能源与环保.2018

[2].程永舟,唐雯,李典麒,黄筱云,夏波.波浪作用下斜坡沙质海床上桩柱周围局部冲刷试验研究[J].水科学进展.2018

[3].张磊,佘小建,崔峥,毛宁.水流和波浪对局部冲刷影响模型试验研究[C].第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下).2017

[4].夏华永,王俊勤.波浪作用下管道冲刷暴发计算的边界元方法[J].海岸工程.2017

[5].李典麒.波浪作用下斜坡沙质海床孔隙水压力响应及桩柱局部冲刷试验研究[D].长沙理工大学.2017

[6].代浩,戴国亮,杨炎华.波浪作用下局部冲刷群桩动力特性试验研究[J].水运工程.2017

[7].尹令实,李小超,程永舟.波浪作用下斜坡海床上管线冲刷防护技术研究[J].中国水运(下半月).2016

[8].刘名名.波浪作用下海底管道振动与局部冲刷耦合作用数值研究[D].大连理工大学.2016

[9].李欣雨.人工鱼礁在波浪作用下的流场效应及其局部冲刷数值模拟[D].天津大学.2016

[10].鲁显赫.斜向波浪作用下斜坡海床上管道叁维冲刷实验研究[D].长沙理工大学.2016

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