浮式結(jié)構(gòu)物的案例
【視頻教程】系泊理論與實(shí)踐系列（1）環(huán)境條件 （Nutshell）
【視頻教程】系泊理論與實(shí)踐系列（1）環(huán)境條件 （Nutshell）
講師：Nutshell
擅長領(lǐng)域：海洋工程浮式結(jié)構(gòu)物性能分析/系泊定位/安裝等
專家檔案:http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402871
視頻ppt：
系泊分析理論(1)環(huán)境條件.pdf
視頻中工程源文件和模型文件，有需要的可以私聊聯(lián)系
對視頻中有什么問題可以在下面回復(fù)提問，看到我會盡量回答的
這是一套系列視頻，后期將會有更多視頻推出，歡迎大家關(guān)注并點(diǎn)贊～
展開 【CFD數(shù)值仿真算例】波浪水槽之搖板造波技術(shù)
其中，推板式造波機(jī)在波浪仿真、船舶等水面浮式結(jié)構(gòu)物與波浪的相互作用等工程有廣泛的應(yīng)用。搖板式造波機(jī)多用于試驗(yàn)水池內(nèi)，是一種由下端關(guān)節(jié)連接，上端可來回擺動的搖板，用于制作人造波浪的設(shè)備。
為了更好地了解搖板造波技術(shù)的工作原理，提高搖板式造波機(jī)的工作效能，利用OpenFOAM開源平臺，通過自建高性能計算集群仿真平臺，利用搖板造波技術(shù)，來模擬真實(shí)物理水槽的波浪以及波浪與結(jié)構(gòu)物的耦合運(yùn)動。具體數(shù)值仿真過程如下圖所示：
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Ansys aqwa入門與提高
課程背景
AQWA軟件的誕生主要目的是解決北海油氣開發(fā)，乃至范圍更廣的世界范圍內(nèi)海洋油氣開發(fā)中浮式結(jié)構(gòu)物設(shè)計分析問題，包括耐波性、安裝作業(yè)、海上定位等多個方面。20世紀(jì)80年代，WS Atkins將逐漸發(fā)展成熟的AQWA軟件推向市場，這也使得AQWA成為海洋工程領(lǐng)域第一款商業(yè)化的浮體分析軟件。2001年AQWA軟件的運(yùn)營權(quán)轉(zhuǎn)交給Century Dynamics Ltd.。2005年ANSYS集團(tuán)收購Century Dynamic，2009年，ANSYS推出的ANSYS 12.0首次將AQWA作為其重要的計算模塊之一重新推向市場。
AQWA軟件在發(fā)展過程中功能不斷豐富，歷經(jīng)了許多項(xiàng)目的考驗(yàn)，深受業(yè)界認(rèn)可。AQWA主要解決浮體在環(huán)境載荷作用下的運(yùn)動響應(yīng)、系泊定位、海上安裝作業(yè)、船舶航行以及波浪載荷傳遞等方面的問題，深入了解AQWA的基本理論、使用方法以及使用技巧對于提高船舶與海洋工程行業(yè)相關(guān)研究人員的技術(shù)水平，提高實(shí)際問題解決能力有重要的推動作用，基于此，特舉辦“ANSYS AQWA軟件入門與提高”專題培訓(xùn)。
授課專家
高巍
工學(xué)碩士，美國機(jī)械工程師協(xié)會會員，資深浮體工程師，8年軟件工程應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，先后參與20余項(xiàng)大型海洋工程,具有豐富的科研及工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。
熟練掌握AQWA、MOSES、WAMIT、Orcaflex、Ariane等海工軟件以及Bladed、FAST風(fēng)機(jī)載荷分析軟件，先后發(fā)表專業(yè)技術(shù)論文近二十篇，著有《ANSYS AQWA軟件入門與提高》一書。
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<p>基于CEL方法建立了結(jié)構(gòu)物入水模型，對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對結(jié)構(gòu)物受力濾波處理，與試驗(yàn)數(shù)據(jù)有良好的一致性。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202404/attachment/cb76dea73e4c4afc80fee7c7818e6bbb.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/cb76dea73e4c4afc80fee7c7818e6bbb.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/cb76dea73e4c4afc80fee7c7818e6bbb.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/cb76dea73e4c4afc80fee7c7818e6bbb.png?
展開 碎屑物沖擊時擋板結(jié)構(gòu)的支護(hù)性能模擬
無擋板
側(cè)面：
正面：
方形擋板
側(cè)面：
正面：
三角形擋板
側(cè)面：
正面：
通過上面的動圖可以非常明顯的感覺到擋板結(jié)構(gòu)對后一段的碎屑物有非常突出的支護(hù)性能。
這里看一下運(yùn)行到5s的時候的力鏈圖：
無擋板：
這里可以明顯的看出，前緣的碎屑物和后緣有力學(xué)上的不連續(xù)性。
方形擋板：
三角形擋板：
可以看到擋板間形成的土拱有效的抵抗了后緣碎屑物的沖擊。
這里再看一下沖擊力的大小，下圖為三角形擋板支護(hù)時的沖擊力，由于初始的顆粒沒有阻礙，所以初期會有很多顆粒以比較大的速度沖擊頂板上，導(dǎo)致初期有比較大的波動。這里用FFT每50點(diǎn)進(jìn)行平滑處理，處理后的為紅色線。
因?yàn)閿?shù)據(jù)量比較大，origin沒抗住，這里用excel簡單畫了一下：
可以看出擋板結(jié)構(gòu)對碎屑流有比較好的支護(hù)性能，方形擋板略優(yōu)于三角形，但是三角形耗材少，具體工程指導(dǎo)得按實(shí)際來。
展開 海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計水深相關(guān)概念
在海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計中，水深是最基本的環(huán)境要素之一，在一定程度上決定著結(jié)構(gòu)物的分類及相應(yīng)的設(shè)計方法。
海洋結(jié)構(gòu)物所在海域水深一般由工程地質(zhì)勘察單位提供。水深通常是相對于某個基準(zhǔn)面的數(shù)值，API RP2 MET（2014）規(guī)范取平均海平面(M.S.L, mean sea level)或最低天文潮（LAT, lowest astronomical tide）為基準(zhǔn)面。之所以選擇基準(zhǔn)面，是由于長周期的潮汐現(xiàn)象會帶來海面水位的升降變化，由此會引起不同時刻測量同一點(diǎn)的水深是不相同的，從而影響海洋工程結(jié)構(gòu)物，特別是近岸結(jié)構(gòu)物的設(shè)計。
平均海平面，是在一定時間間隔內(nèi)對海面觀測潮位高度取的平均值，可看作是消除了海洋各種隨機(jī)振動和各種周期性波動后得到的理想海面。平均海平面可通過設(shè)置驗(yàn)潮站，對該處水位進(jìn)行長期的連續(xù)觀測記錄后計算得到。由于平均海平面隨時間和地點(diǎn)會發(fā)生變化，無法全球統(tǒng)一，因此各個國家通過選擇適合本國國情的驗(yàn)潮站，用長期驗(yàn)潮資料確定一個作為自己國家零高程面的平均海平面。1987年5月起，我國開始采用“1985國家高程基準(zhǔn)”作為大地高度的起算面，其平均海平面系以青島驗(yàn)潮站在1952-1979年期間的驗(yàn)潮觀測記錄數(shù)據(jù)作為依據(jù)計算確定的黃海平均海平面。
在水深測量或編制海圖時，通常采用低于平均海平面的一個面作為海圖深度基準(zhǔn)面。海圖是供航海使用的一種專用地圖，在海圖上比較詳細(xì)地標(biāo)繪注有各種與航海有關(guān)的材料，如海岸、港灣的形狀，島嶼、障礙物、礁石、淺灘的位置，助航標(biāo)志的位置等。海圖水深基準(zhǔn)面，即海圖及各種水深資料所載水深的起算面，又叫深度基準(zhǔn)面。我國1956年以后采用理論深度基準(zhǔn)面，即理論上的最低低潮位作為深度基準(zhǔn)面，這樣海圖上標(biāo)注的一般比實(shí)際水深小，實(shí)際水深等于海圖水深加潮高，有利于保證船舶航行安全。
展開 
國內(nèi)在建最大博物館鋼結(jié)構(gòu)主體封頂
鋼結(jié)構(gòu)核心筒數(shù)量國內(nèi)同類之最
為提高抗震等級，該博物館采用了鋼板剪力墻核心筒這種具有多道抗震防線的新型超高層結(jié)構(gòu)體系。項(xiàng)目共采用了10個異性鋼板剪力墻核心筒，鋼板剪力墻主用鋼材厚度達(dá)40毫米，區(qū)域施工總面積達(dá)8000平方米，創(chuàng)下了國內(nèi)博物館工程使用鋼板剪力墻組合結(jié)構(gòu)核心筒數(shù)量之最。
此外，鄭州博物館項(xiàng)目首次應(yīng)用BRB（屈曲約束支撐）和連梁阻尼器的主體結(jié)構(gòu)減震技術(shù)，BRB達(dá)89根、連梁阻尼器332套，可以有效消減強(qiáng)力地震給主體結(jié)構(gòu)帶來的損壞。項(xiàng)目抗震強(qiáng)度達(dá)一級，使用壽命超100年。
鄭州博物館新館項(xiàng)目投資額約15.1億元，總建筑面積14.5萬平方米。地下兩層，地上三層(局部五層)、建筑總高68米。文物展廳、學(xué)術(shù)報告廳、非遺展示區(qū)、公共服務(wù)空間、4D影院、觀眾互動體驗(yàn)空間等用房組成。
來源：中建三局安裝
展開 使用Gaussian進(jìn)行稀土金屬化合物結(jié)構(gòu)優(yōu)化
總的來說，使用Gaussian進(jìn)行稀土金屬化合物結(jié)構(gòu)優(yōu)化時，主要會遇到l502報錯，SCF收斂失敗。判斷自旋多重度時需要更多的考慮，SCF收斂性更難，主要因?yàn)閐軌道接近簡并，還容易收斂到不穩(wěn)定的波函數(shù)。鑭系和錒系配合物的計算更復(fù)雜，因?yàn)閒軌道的近簡并導(dǎo)致SCF比過渡金屬配合物更難收斂（除非使用大核贗勢，不再考慮f電子）。因此，檢查波函數(shù)穩(wěn)定性非常重要，而且這些化合物通常有更高的配位數(shù)，結(jié)構(gòu)也更復(fù)雜。
圖1 Tb(III)化合物結(jié)構(gòu)
如圖1，Tb(III)化合物作為要計算的例子，在劍橋結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(CSD)里面導(dǎo)出該化合物晶體結(jié)構(gòu)，即cif分子坐標(biāo)。進(jìn)行稀土化合物結(jié)構(gòu)優(yōu)化時，自旋多重度的設(shè)置非常重要！Tb稀土金屬的核外價電子結(jié)構(gòu)為4f96s2。該配合物的自旋多重度取決于Tb(III)中心的8個4f電子的排布，可能為七重態(tài)、七重態(tài)、三重態(tài)或單重態(tài)。在進(jìn)行幾何優(yōu)化和振動分析時，我們采用大核贗勢進(jìn)行計算，這樣4f電子被贗化處理。因此，Tb(III)中心的價電子僅包括占據(jù)5s和5p軌道的8個電子，而配體部分則為閉殼層結(jié)構(gòu)。基于這一點(diǎn)，在計算時應(yīng)假設(shè)配合物為單重態(tài)。
PBE0是一個非常值得優(yōu)先選擇的交換-關(guān)聯(lián)泛函，已經(jīng)在許多研究中用于鑭系配合物的計算。例如，2019年發(fā)表在《Inorg. Chem.》上的一篇文章（58, 411）中，研究者采用PBE0結(jié)合SDD贗勢對含Pr的體系進(jìn)行了計算。因此筆者也推薦使用PBE0交換-關(guān)聯(lián)泛函進(jìn)行稀土化合物的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
Gaussian軟件內(nèi)置了五種Stuttgart贗勢用于Tb元素的計算，分別是ECP28MHF,ECP28MWB,ECP53MWB,ECP54MHF,ECP54MWB,ECP55MHF和ECP55MWB。
展開 南大《ESM》：鋰氧電池用二維鉬基化合物的催化性能和電子結(jié)構(gòu)
特別是，2D-Mo基化合物由于其高的內(nèi)在催化性能和耐久性而引起了人們越來越多的關(guān)注，與塊狀的MoO3相比，2D-MoO3納米片具有更好的化學(xué)傳感器性能，因?yàn)槎S結(jié)構(gòu)具有更大的表面積和更多的反應(yīng)位點(diǎn)。
作者選擇了三種二維鉬基化合物MoN、MoO3和MoS2作為鋰氧電池的負(fù)極催化劑，綜合比較了這些催化劑的催化性能和電子結(jié)構(gòu)。電化學(xué)結(jié)果表明，MoN的電子和催化性能受Mo鍵合原子的影響，與MoO3和MoS2負(fù)極相比，由于MoN的二維結(jié)構(gòu)具有較大的電活性表面積、優(yōu)異的電催化活性和良好的導(dǎo)電性，用MoN負(fù)極組裝的鋰氧電池具有最高的放電比容量和最低的充放電過電位，在MoN表面形成的薄而堅(jiān)固的MoOx層保證了其穩(wěn)定的循環(huán)性能。密度泛函理論（DFT）的計算闡明了MoN的金屬性質(zhì)以及MoO3和MoS2的絕緣特性，此外，還進(jìn)行了密度泛函理論計算，詳細(xì)解釋說明了MoN與Li2O2產(chǎn)物之間的界面性質(zhì)以及具有MoN負(fù)極的鋰氧電池的反應(yīng)途徑，說明了MoN在原子水平上的優(yōu)異催化性能。
實(shí)驗(yàn)和理論分析結(jié)果都證實(shí)了2D-MoN納米片可以作為鋰氧電池的負(fù)極催化劑，通過控制其形貌和電子特性為催化劑的設(shè)計提供了一種有效的途徑。
展開 通過配體和合金化來調(diào)控具有32個金屬原子簇合物的結(jié)構(gòu)
原子精確的合金簇合物的可控合成不僅有助于深入理解結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)，而且還可以通過金屬協(xié)同作用來調(diào)控納米團(tuán)簇的理化性能。在金屬摻雜過程中，配體以及合金化都可能改變單金屬簇合物的結(jié)構(gòu)。如何利用配體和金屬效應(yīng)可控合成新型簇合物是值得探究的前沿問題之一。
【成果簡介】
近日，在安徽大學(xué)朱滿洲教授（通訊作者）和卡耐基梅隆大學(xué)的Rongchao Jin教授（通訊作者）的指導(dǎo)下，鄒雪娟和金山（共同第一作者）利用配體以及合金化作用調(diào)控32個金屬原子簇合物的結(jié)構(gòu)。此合金簇合物有一個Ag17的內(nèi)核結(jié)構(gòu)，外圍被大的Ag3Cu12(SR)14(Dppm)6Br8殼包裹。同時Ag3Cu12(SR)14(Dppm)6Br8 殼又看成是兩個小的Ag1Cu6(SR)7(Dppm)3Br4通過一個Ag原子連接構(gòu)成，除此之外，Ag1Cu6(SR)7(Dppm)3Br4可以拆分成Cu2(SR)3(Dppm)Br 和AgCu3(SR)4(Dppm)2Br3兩個單元，以Cu原子連接構(gòu)成。該合金納米團(tuán)簇中，Cu原子選擇性地貫穿于殼中。這個研究通過配體和金屬的合金化效應(yīng)來調(diào)控合金納米團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)。
【圖文導(dǎo)讀】
圖1. 兩種不同角度的[Ag20Cu12(SR)14(Dppm)6Br8]2+結(jié)構(gòu)示意圖
顏色分類：綠/灰=Ag；紅=S; 品紅=P; 磚紅=Cu。
圖2.
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