An Oscillating Wave Energy Converter with Nonlinear Snap-Through Power-Take-Off Systems in Regular Waves

Floating oscillating bodies constitute a large class of wave energy converters, especially for offshore deployment. Usually the Power-Take-Off (PTO) system is a directly linear electric generator or a hydraulic motor that drives an electric generator. The PTO system is simplified as a linear spring and a linear damper. However the conversion is less powerful with wave periods off resonance. Thus, a nonlinear snap-through mechanism with two symmetrically oblique springs and a linear damper is applied in the PTO system. The nonlinear snap-through mechanism is characteristics of negative stiffness and double-well potential. An important nonlinear parameter is defined as the ratio of half of the horizontal distance between the two springs to the original length of both springs. Time domain method is applied to the dynamics of wave energy converter in regular waves. And the state space model is used to replace the convolution terms in the time domain equation. The results show that the energy harvested by the nonlinear PTO system is larger than that by linear system for low frequency input. While the power captured by nonlinear converters is slightly smaller than that by linear converters for high frequency input. The wave amplitude, damping coefficient of PTO systems and the nonlinear parameter affect power capture performance of nonlinear converters. The oscillation of nonlinear wave energy converters may be local or periodically inter well for certain values of the incident wave frequency and the nonlinear parameter , which is different from linear converters characteristics of sinusoidal response in regular waves.     

高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究

郑州-西安铁路客运专线穿越西部黄土分布的主要地区,该线含大量单洞双线隧道,其开挖面积大于160 m2,跨度大于15 m,属于超大断面隧道。由于黄土的特殊性质以及开挖跨度与断面的增大,隧道围岩压力随埋深的变化尚不清楚,目前对该类型隧道的深、浅埋分界深度界定认识不统一。通过郑西线12座隧道地表裂缝与埋深关系的现场调查,初步确定了大断面黄土隧道的深、浅埋分界范围,指出小于11 m可作为超浅埋,40～60 m为浅埋与深埋分界深度,大于60 m为深埋;基于裂缝调查,按剪切滑移破坏极限状态理论对以上分界范围进行了理论分析与验证;精心设计现场试验,在浅、深埋等地段布置17个量测断面进行围岩-初期支护间接触压力的量测,发现实测围岩压力与界定的深浅埋计算结果吻合良好,表明所给深、浅埋界定范围正确。     

波浪作用下带月池结构船体运动数值预报

流体在月池内发生共振时,有可能给船舶带来多种危险。建立基于N-S方程和VOF法的三维数值波浪水池,通过实现船体与波浪的耦合运动,对月池内流体发生活塞运动共振情况下的船体运动做出了数值预报,研究了船体运动和月池内流体运动的相互影响。通过与无月池结构船体运动对比,得到了共振情况下月池内流体活塞运动会增大船体垂荡运动的结论;通过与船体静止情况下月池内流体运动的对比,得到了船体运动会增大月池内流体活塞运动的结论。另外还研究了月池内的流场变化,以研究月池振荡的机理。     

水平轴海流能发电机叶片设计与性能分析

全球海洋蕴藏着丰富的海流能,合理利用海流能可以有效缓解能源危机。以额定工况下获能系数达到最大值为目标,利用叶素-动量理论设计了150 kW水平轴海流能发电机的叶片。使用叶素-动量理论结合普朗特修正和葛劳渥修正的方法,预测了海流机在不同尖速比以及不同桨距角下的水动力性能,分析了攻角和载荷沿着叶片径向的分布规律。使用CFD方法计算了海流机在不同尖速比下的水动力性能,并与理论方法的计算结果进行了比较。理论方法和CFD方法的结果均表明,所设计的海流机最大获能系数位于设计尖速比处,证明基于叶素-动量理论的水平轴海流机叶片设计方法是有效的。     

基于实测应力的半潜平台疲劳损伤分析

疲劳破坏是海洋结构物发生破坏的一种主要形式,深水半潜平台在海上运输、作业、停滞时会受到交变的风、浪、流载荷作用,进而引起结构关键节点处的疲劳损伤,影响平台安全性。以"海洋石油981"半潜钻井平台为研究对象,利用光纤光栅应变传感器对结构高应力区进行应力监测,获取测点处应力时历数据。将监测位置划分为四个监测板块,采用四点雨流计数法对测点应力进行处理,得到以离散形式给出的应力循环幅度与相应循环周次。参照DNV《海上钢结构疲劳设计规范》推荐的S-N曲线,基于Miner线性疲劳累计损伤原则,得到各个测点处的总体疲劳损伤度。选取具有最大疲劳损伤度的危险测点,并结合海上实测总时长,预测半潜平台的总体疲劳寿命。     

利用ETM 遥感技术进行尾亚杂岩体的岩性识别

地处新疆东天山地处荒漠戈壁区的尾亚椭园形杂岩体,在构造上位于卡瓦布拉克微地块中部几个大构造线交切处的构造软弱部位,面积167.40km2,其中外环面积77.28km2,内环面积90.12km2.其近等轴状形态和多期次侵入的复杂岩性,对研究该区构造-岩浆活动具有重要意义,引起众多学者的注目.长期以来,岩性提取一直是遥感地质工作者希望攻克的难题之一.通过利用多光谱遥感技术对于这样一个面积较大,岩石裸露,岩相复杂的杂岩体进行岩性识别.不仅可以对前人的工作进行补充与完善,为岩浆活动、岩石学、区域构造研究提供新的证据,将遥感岩性识别信息用于尾亚杂岩体的形成、演化机制的探讨,扩大了多光谱遥感技术在地质中的应用领域.     

遥感找矿信息在新疆罗东镍矿发现中的主导作用

通过对新疆北山裂谷已知坡十铜镍矿提取的遥感找矿信息的综合分析与验证,建立了镁铁-超镁铁岩型镍矿的以遥感信息为主的找矿模型.以此找矿模型为指导,我们利用多光谱ETM数据,提取了构造形迹和羟基遥感异常,通过综合分析和实地查证,发现了罗东镁铁-超镁铁岩型镍矿,取得遥感找矿突破.新疆地矿局第六地质队通过矿区地球化学、地球物理测量、地表矿化带的少量工程控制以及一个钻孔的深部控制,圈定出两个镍矿体,求得镍金属预测资源量5.72万吨.罗东镍矿有形成大型矿床的找矿前景,值得进一步投入工作对其进行评价.罗东镍矿的发现进一步扩展了北山成矿带岩浆熔离型铜镍矿的找矿前景.我们还在罗东镍矿的北西部优选了找矿靶区.随着航天技术与信息处理技术的迅猛发展,遥感找矿信息在矿产资源预测与勘查中的作用将会变得越来越重要.     

两种气象绘图软件的对比及应用

介绍了Surfer 8.0和G rads(v1.8L11版本)两个等值线绘制软件的功能,根据不同的业务需要,可采用不同的绘图软件,以提高工作效率。     

ETM+(TM)蚀变遥感异常技术方法在东天山戈壁地区的应用

文章将蚀变遥感异常作为矿产资源综合评价与定位预测的主要参数，对在东天山戈壁地区的石英滩至赤湖地区3．3万余平方千米的范围内开展的ETM^ (TM)遥感勘察结果进行了蚀变异常提取，并依此进行了矿产资源快速评价与定位预测，还对部分异常点进行了实地查证。研究区内已知矿床、矿(化)点122个，遥感异常与其中105个互洽，吻合率86％，与已知矿床的吻合率为100％。经首批地面查证扩大了一处已知金矿点的找矿范围。     

新疆黄山东铜镍硫化物矿床Re-Os同位素测定及其地球动力学意义

通过对黄山东铜镍硫化物矿石的Re-Os同位素测年,获得等时线年龄数据为282±20 Ma。该数据表明东天山这套铜镍硫化物矿床及其相关的镁铁质—超镁铁质岩并非泥盆纪—早石炭世洋底的蛇绿岩建造和相关成矿系统,也晚于岛弧演化阶段,而是出现于碰撞后的伸展环境,与区内广泛发育