海洋氣象工程
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海洋氣象工程的視頻教程
船舶與海洋工程水動(dòng)力分析-AQWA軟件入門(mén)與提高
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海洋氣象工程的實(shí)例教程
01
研究背景
近年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，出于對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，以及對(duì)海洋資源開(kāi)發(fā)的需求，藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的概念被愈加提及。藍(lán)色經(jīng)濟(jì)是在海洋科技、海洋經(jīng)濟(jì)與海洋文化發(fā)展到一定階段而出現(xiàn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，它是以海洋經(jīng)濟(jì)為主題，以海帶陸，以陸促海，海陸結(jié)合，海陸統(tǒng)籌為特色的區(qū)域經(jīng)濟(jì)。
可持續(xù)發(fā)展是藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的指導(dǎo)思想，在保護(hù)資源，尊重自然的基礎(chǔ)上，把握機(jī)會(huì)，在全球范圍內(nèi)推動(dòng)海洋生產(chǎn)性活動(dòng)，例如：海洋環(huán)境的管理、保護(hù)和開(kāi)發(fā)；海洋、沿海和海上工程的產(chǎn)品和服務(wù)；可再生海洋能源和場(chǎng)地的勘探；物流和運(yùn)輸；漁業(yè)和娛樂(lè)活動(dòng)。所有這些經(jīng)營(yíng)建設(shè)活動(dòng)，都需要使用可靠的高分辨率數(shù)據(jù)和最適用的模擬軟件作為支撐，在研究范圍內(nèi)搭建模型，對(duì)區(qū)域性的共同影響進(jìn)行模擬復(fù)現(xiàn)，全面規(guī)劃。
在這種情況下，由意大利SPERI機(jī)構(gòu)資助的智能波項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了一個(gè)先進(jìn)的建?？蚣埽瑸闆Q策者提供可靠的管理服務(wù)。目前由西西里地區(qū)資助，部分區(qū)域已投入開(kāi)發(fā)，建立了包括地中海、墨西哥灣和波斯灣的海洋區(qū)域模型。這些模型使用了先進(jìn)的多用途有限元水動(dòng)力模型open TELEMAC，生成網(wǎng)格的空間分辨率可選范圍極大，從整個(gè)海域數(shù)百公里的海岸邊界，到特定位置的水工建筑物，都可以精確描述海洋氣象變化。
展開(kāi) 一、概述
隨著科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類(lèi)大大加快了對(duì)海洋領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)速度，海洋工程快速發(fā)展。在海洋工程中，無(wú)論是海岸建筑物建設(shè)，還是海上平臺(tái)建設(shè)，或者海底管線(xiàn)布設(shè)以及其它軍事應(yīng)用等，獲取海洋區(qū)域磁場(chǎng)信息是非常必要與急需的，只有在海洋區(qū)域地磁場(chǎng)信息齊備后，才能確保海洋工程的可靠實(shí)施與維護(hù)。
海洋工程磁場(chǎng)探測(cè)傳感技術(shù)是海洋區(qū)域磁場(chǎng)信息獲取的主要手段，用于感知海洋磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，分析海洋磁場(chǎng)特征，繪制海洋磁圖，探測(cè)海洋中的磁性目標(biāo)，應(yīng)用海洋磁力信息數(shù)據(jù)，是認(rèn)知海洋與經(jīng)略海洋的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)，也是海洋地球物理學(xué)和海洋地質(zhì)科學(xué)研究的主要內(nèi)容之一。
展開(kāi) 海洋微生物、動(dòng)植物在海洋設(shè)施表面的粘附、生長(zhǎng)形成海洋生物污損，它給海洋工業(yè)和海洋工程裝備帶來(lái)嚴(yán)重影響。海洋防污是一個(gè)與能源、環(huán)境、國(guó)防等國(guó)家重大戰(zhàn)略需求相關(guān)的課題。由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性和污損生物的多樣性，海洋生物污損的防治一直是一個(gè)國(guó)際性難題。
華南理工大學(xué)海洋工程材料團(tuán)隊(duì)面向國(guó)家海洋經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略需要，針對(duì)海洋工程裝備和船舶在海洋環(huán)境下的腐蝕和生物污損問(wèn)題，長(zhǎng)期從事海洋防護(hù)高分子材料的基礎(chǔ)及應(yīng)用研究。最近，該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)Soft Matter期刊邀請(qǐng)?jiān)凇?019 新興科學(xué)家專(zhuān)刊”撰寫(xiě)綜述論文“Dynamic surface antifouling: mechanism and systems”，該論文以Back Cover形式被亮點(diǎn)報(bào)道(第一作者為謝慶宜博士，通訊作者為馬春風(fēng)教授和張廣照教授)。該綜述系統(tǒng)總結(jié)了團(tuán)隊(duì)過(guò)去十余年在海洋防污領(lǐng)域的工作，重點(diǎn)介紹了他們?cè)趪?guó)際上最早提出的“動(dòng)態(tài)表面防污”理論 (Dynamic Surface Antifouling, DSA)，即不斷變化的表面可有效抑制污損生物的粘附。該策略與呂氏春秋中 “流水不腐 ,戶(hù)樞不蠹”有著相近的內(nèi)涵。
圖1. 動(dòng)態(tài)表面防污策略示意圖
該綜述還詳細(xì)介紹了團(tuán)隊(duì)基于“動(dòng)態(tài)表面防污”策略發(fā)展的系列生物降解高分子基防污材料，包括聚酯-聚氨酯、改性聚酯以及聚（酯-丙烯酸酯）等。該系列材料具有獨(dú)特的主鏈降解性，在海水中能形成不斷變化的動(dòng)態(tài)表面，避免污損生物附著的同時(shí)，使防污劑緩慢釋放，實(shí)現(xiàn)協(xié)同、長(zhǎng)效防污。此外，該材料降解產(chǎn)物為無(wú)毒的小分子，可避免海洋微塑料污染。該體系具有環(huán)境生態(tài)友好、動(dòng)靜態(tài)防污性能優(yōu)異等優(yōu)勢(shì)，是對(duì)傳統(tǒng)防污材料的重要革新。
圖2.
展開(kāi) 一、海洋工程的范圍及內(nèi)容
海洋工程，是以開(kāi)發(fā)、利用、保護(hù)、恢復(fù)海洋資源為目的，并且工程主體位于海岸線(xiàn)向海一側(cè)的新建、改建、擴(kuò)建工程。具體包括：人工島、海底管道、海底電（光）纜工程、海洋礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)及其附屬工程、圍填海、鹽田、海水淡化等海水綜合利用工程及國(guó)家海洋主管部門(mén)會(huì)同國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)主管部門(mén)規(guī)定的其他海洋工程?？煞譃椋汉０?em>工程、近海工程和深海工程三大類(lèi)。
海岸工程（Coastal engineering）：海岸防護(hù)工程、圍海工程、河口治理工程、沿海漁業(yè)設(shè)施工程、環(huán)境保護(hù)設(shè)施工程。
近海工程（offshore engineering）又稱(chēng)離岸工程，主要是在大陸架較淺水域的海上平臺(tái)、人工島等的建設(shè)工程，和在大陸架較深水域的建設(shè)工程，如浮船式平臺(tái)、移動(dòng)式半潛平臺(tái)（mobile semi-submersible unit）、自升式平臺(tái)（self-elevating unit）、石油和天然氣勘探開(kāi)采平臺(tái)、浮式貯油庫(kù)、浮式煉油廠(chǎng)等項(xiàng)建設(shè)工程。
深海工程（deep-water offshore engineering）：包括無(wú)人深潛的潛水器和搖控的海底采礦設(shè)施等建設(shè)工程。
二、世界海洋工程發(fā)展史
海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了由淺水到深水、由簡(jiǎn)易到復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程。分為以下階段。
1、萌芽期
海洋工程發(fā)展的初始階段，主要采用土木工程技術(shù)建造木結(jié)構(gòu)平臺(tái)和人工島，只能在近岸的海邊和內(nèi)湖開(kāi)發(fā)石油資源，作業(yè)水深低于10米。
1887年，美國(guó)在加利福尼亞海岸，為開(kāi)發(fā)由陸地延伸至海里的Summerland油田，美國(guó)人威廉姆斯從防波堤向海里搭建了一座762米長(zhǎng)的木質(zhì)棧橋，把鉆機(jī)放在上面打井，在數(shù)米深的海域鉆探了世界上第一口海上探井，拉開(kāi)了海洋石油勘探的序幕。由于棧橋與陸地相連，物資供應(yīng)就方便多了。另外，鉆機(jī)在棧橋上可以隨意浮動(dòng)，從而在一個(gè)棧橋上可以打許多口井。
展開(kāi) 從古至今，人類(lèi)征服大海的決心從沒(méi)有動(dòng)搖，而體現(xiàn)在實(shí)際行動(dòng)中，就是對(duì)海洋資源的不斷探索拓展。2017年2月13日，全球最先進(jìn)超深水雙鉆塔半潛式鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨1號(hào)”在煙臺(tái)命名交付，其整體用鋼約40000多噸，其中10%為超強(qiáng)超厚鋼?！八{(lán)鯨1號(hào)”是我國(guó)船廠(chǎng)在海洋工程超深水領(lǐng)域的首個(gè)“交鑰匙”工程，具有里程碑意義。
鋼鐵作為海洋工程裝備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于鉆井平臺(tái)、生產(chǎn)平臺(tái)以及海底管道等。由于服役時(shí)間長(zhǎng)，要長(zhǎng)期抵抗惡劣的風(fēng)浪條件，水下修理維護(hù)的成本極高，其采用的鋼板逐漸向高強(qiáng)度、高韌性、易焊接性、良好的耐腐蝕性以及大厚度、大規(guī)格化方向發(fā)展。今天帶大家了解船舶及海洋工程用鋼。
船舶及海洋工程用鋼發(fā)展史
二戰(zhàn)以后，由于推行海洋發(fā)展戰(zhàn)略以及蘇美兩大陣營(yíng)對(duì)抗的軍事需求，以美國(guó)、俄羅斯、日本、德國(guó)等為代表海洋強(qiáng)國(guó)開(kāi)展了大規(guī)模的艦船、海洋運(yùn)輸、海洋油氣開(kāi)發(fā)、海洋建筑等領(lǐng)域用鋼研究，形成了相應(yīng)的合金標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)體系。典型的美國(guó)艦船用鋼經(jīng)歷了由普通碳鋼（40年代）-高強(qiáng)鋼（50年代）-易焊高強(qiáng)鋼（80年代）-易焊耐蝕鋼（90年代）等幾代的發(fā)展，支撐起了包括深水潛艇、核動(dòng)力航母在內(nèi)的美國(guó)龐大的現(xiàn)代化海軍艦隊(duì)。
在海洋油氣開(kāi)采領(lǐng)域，日本、德國(guó)、法國(guó)等已經(jīng)掌握適用各種深度海洋鉆井平臺(tái)、作業(yè)平臺(tái)、油氣運(yùn)輸船等海工裝備適用的大厚規(guī)格、高性能鋼材。目前國(guó)外已能夠生產(chǎn)3000米深水區(qū)域使用的塑性、強(qiáng)韌性、耐蝕性、抗疲勞性要求苛刻的油氣管線(xiàn)鋼。
美國(guó)潛艇、航母用鋼的發(fā)展歷程及其典型應(yīng)用
我國(guó)在艦船用鋼、海工用鋼等方面，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展取得了巨大進(jìn)步，初步建立了我國(guó)自己的艦船及海工鋼鐵材料體系以及具有較強(qiáng)生產(chǎn)能力的鋼鐵企業(yè)。我國(guó)海工用鋼的國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)到90%以上，有力的支撐了海洋經(jīng)濟(jì)及國(guó)防建設(shè)需求。
展開(kāi) 
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海洋氣象工程的最新內(nèi)容
“全國(guó)船舶與海洋工程CFD會(huì)議”是我國(guó)船舶與海洋工程領(lǐng)域科技工作者的學(xué)術(shù)交流平臺(tái)。會(huì)議充分發(fā)揮行業(yè)平臺(tái)的作用與優(yōu)勢(shì)、整合行業(yè)優(yōu)秀專(zhuān)家資源、傾力打造船舶與海洋工程CFD領(lǐng)域具有代表性和影響力的行業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議品牌。
第八屆全國(guó)船舶與海洋工程CFD會(huì)議于2023年11月10-13日在哈爾濱工程大學(xué)隆重召開(kāi)。來(lái)自中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、清華大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、中山大學(xué)、香港理工大學(xué)、澳門(mén)大學(xué)、
引言
21世紀(jì)是海洋的世紀(jì) , 我國(guó)的海洋工程與船舶工業(yè)取得了突破性的進(jìn)展產(chǎn)業(yè)規(guī)模大幅增大 , 產(chǎn)品質(zhì)量得到多方認(rèn)可 , 在國(guó)際中占有重要的地位。隨著船舶、海洋工程的迅速發(fā)展 , 鋼鐵作為船舶與海洋工程的主要結(jié)構(gòu) , 其研發(fā)水平和生產(chǎn)能力也在不斷提，而船舶和海洋工程結(jié)構(gòu)物的使用環(huán)境一般比較惡劣 , 在服役中會(huì)受到海水、海泥和海洋大氣的攻擊 , 不同區(qū)域的腐蝕特征差異也比較大 , 因此船舶與海洋工程用鋼應(yīng)具有較高的綜合性能
作者Cadence CFD 解決方案
關(guān)鍵要點(diǎn)
流固耦合對(duì)渦流脫落及其對(duì)海洋結(jié)構(gòu)性能的影響具有重大影響。
渦流脫落應(yīng)用非常適用于海洋環(huán)境中的流量測(cè)量、能量收集和耐波性。
通過(guò)流體和海洋結(jié)構(gòu)的 CFD 建模，可以識(shí)別流體行為，這可用于計(jì)算渦旋脫落頻率。頻率分析有助于辨別可提高船舶設(shè)計(jì)效率的理想設(shè)計(jì)修改。
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研究背景
近年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，出于對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，以及對(duì)海洋資源開(kāi)發(fā)的需求，藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的概念被愈加提及。藍(lán)色經(jīng)濟(jì)是在海洋科技、海洋經(jīng)濟(jì)與海洋文化發(fā)展到一定階段而出現(xiàn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象
一、概述 隨著科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類(lèi)大大加快了對(duì)海洋領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)速度，海洋工程快速發(fā)展。在海洋工程中，無(wú)論是海岸建筑物建設(shè)，還是海上平臺(tái)建設(shè)，或者海底管線(xiàn)布設(shè)以及其它軍事應(yīng)用等，獲取海洋區(qū)域磁場(chǎng)信息是非常必要與急需的，只有在海洋區(qū)域地磁場(chǎng)信息齊備后，才能確保海洋工程的可靠實(shí)施與維護(hù)。 海洋工程磁場(chǎng)探測(cè)傳感技術(shù)是海洋區(qū)域磁場(chǎng)信息獲取的主要手段，用于感知海洋磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，分析海洋磁場(chǎng)特征，繪制海洋磁圖，探測(cè)
作者:韓恩厚,陳建敏,宿彥京,劉敏
中國(guó)科學(xué)院金屬研究所 國(guó)家金屬腐蝕控制工程技術(shù)研究中心 中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所 中科院海洋新材料與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 浙江省海洋材料與防護(hù)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京科技大學(xué)腐蝕與防護(hù)中心 廣州有色金屬研究院
1前言
海洋是人類(lèi)資源的寶藏、國(guó)家安全的重地和科學(xué)考察的前沿。近年來(lái), 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)和科技水平的提高
(海洋工程)海上平臺(tái)的自振頻率分析
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一、計(jì)算任務(wù)描述：
工程背景：海上平臺(tái)在海洋巖土工程中廣泛應(yīng)用，如海上石油鉆井平臺(tái)，海上風(fēng)電基礎(chǔ)平臺(tái)等。
模擬的工程價(jià)值和意義：海洋平臺(tái)由其承臺(tái)和開(kāi)口鋼管樁群組成，在海上易受風(fēng)荷載、浪荷載、洋流荷載和地震荷載等隨機(jī)荷載的影響
從古至今，人類(lèi)征服大海的決心從沒(méi)有動(dòng)搖，而體現(xiàn)在實(shí)際行動(dòng)中，就是對(duì)海洋資源的不斷探索拓展。2017年2月13日，全球最先進(jìn)超深水雙鉆塔半潛式鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨1號(hào)”在煙臺(tái)命名交付，其整體用鋼約40000多噸，其中10%為超強(qiáng)超厚鋼?！八{(lán)鯨1號(hào)”是我國(guó)船廠(chǎng)在海洋工程超深水領(lǐng)域的首個(gè)“交鑰匙”工程，具有里程碑意義。
鋼鐵作為海洋工程裝備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于鉆井平臺(tái)、生產(chǎn)平臺(tái)以及海底管道等
背景?
目前，樁基礎(chǔ)在海洋工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但由于海上環(huán)境異常復(fù)雜，樁基礎(chǔ)在設(shè)計(jì)壽命期限內(nèi)需經(jīng)受循環(huán)作用達(dá)數(shù)十萬(wàn)次的低頻風(fēng)浪荷載作用，產(chǎn)生的累積變形會(huì)造成安裝在樁基礎(chǔ)上的海洋工程結(jié)構(gòu)傾斜，從而影響上部結(jié)構(gòu)的正常服役性能甚至使其失效破壞
從古至今，人類(lèi)征服大海的決心從沒(méi)有動(dòng)搖，而體現(xiàn)在實(shí)際行動(dòng)中，就是對(duì)海洋資源的不斷探索拓展。2017年2月13日，全球最先進(jìn)超深水雙鉆塔半潛式鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨1號(hào)”在煙臺(tái)命名交付，其整體用鋼約40000多噸，其中10%為超強(qiáng)超厚鋼?！八{(lán)鯨1號(hào)”是我國(guó)船廠(chǎng)在海洋工程超深水領(lǐng)域的首個(gè)“交鑰匙”工程，具有里程碑意義。
鋼鐵作為海洋工程裝備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于鉆井平臺(tái)
