基于AIS的船舶三维显示与避碰系统研究

介绍了基于AIS的船舶三维显示与避碰系统的功能特点和关键技术.通过研究多分辨率地形绘制技术和海浪运动模型等虚拟现实技术,实现三维海床的实时绘制和逼真海面的模拟生成.通过对AIS报文解析,获取周边船舶的位置和态势信息,最终实现了海床、海面和周边船舶组成的三维场景一体可视化;并通过在逼真的海上三维场景上叠加显示AIS信息和避碰辅助决策信息,更直观有效地保障了船舶航行安全.     

冰区海洋平台的时变疲劳可靠性分析

冰区海洋平台在交变冰力作用下的管节点疲劳是影响平台安全的主要因素。本文结合现有的冰疲劳环境荷载及冰力谱函数,提出了相对于冰速、冰厚随机冰载的管节点应力幅显式近似计算公式;将海洋平台管节点的全寿命划分为裂纹萌生和扩展两个阶段,分别采用S-N曲线法和Paris公式来计算相应的寿命;并考虑了管节点抗力随时间的衰减,得到了时变疲劳可靠性计算公式;最后对渤海JZ20-2 MSW平台进行时变疲劳可靠性分析。结果表明,本文提出的疲劳应力幅近似计算方法和时变可靠性分析方法是合理有效的。     

渤海经济型抗冰结构全寿命设计框架

渤海经济型抗冰结构基本设计中存在很多缺陷,在服役期间承受着各种风险,必须从以往重点关注平台施工完成状态拓展到规划、设计、施工、管养等结构的整个寿命周期过程．提出了渤海经济型抗冰结构的全寿命设计框架,包括选型设计、性能设计、管养设计．通过对现有规范要求及基本设计的研究,突出结构抗冰性能要求,采用合理的管养,对全寿命成本效率优化设计框架进行评价,设计结果可使寿命周期内结构风险最低．     

反射式液晶空间光调制器电控光束偏转

为获得较大的光束电控偏转范围,使用空间分辨力高达8 m的反射式液晶空间光调制器实现了对入射632 nm激光的电控偏转。利用双光束共焦干涉方法测量了液晶空间光调制器的电控相位延迟特性,最大相移量可达3。根据二元光学理论和器件的电控相位延迟特性,设计了周期台阶相位模式和相应的加载灰度图,以最大衍射效率实现对入射光束的闪耀电控偏转。结果表明：相位模式台阶数为8时,可以实现10 mrad的光束偏转,闪耀级次衍射效率可达46%。利用二元光学的衍射模型对影响衍射效率的关键因素进行了分析,认为器件较低的填充因子和周期台阶模式相位重置点诱导的指向矢回程区是限制光束衍射效率的主要因素。

     

内蒙古克氏针茅草地主要植物叶片功能性状对氮素添加的响应

环境氮沉降的增加影响植物功能性状,进而改变植物群落的构成.本研究分析了中国内蒙古多伦县境内连续6年施氮肥的克氏针茅群落中5种主要植物的功能性状的变化,以探究草地植物对氮素添加的响应策略.研究发现,随着施肥量增加,草地主要植物通过增加植株高度、叶片面积、比叶面积、叶片氮、磷含量,减小叶片干物质含量,提高自身对光资源的竞争能力.该结果说明,随着环境氮输入的增加,植物的响应策略是向着叶片经济谱中低投入快回报的方向移动变化.草地群落总生物量及克氏针茅、黄囊苔草、冰草地上生物量与氮肥添加没有显著相关关系,冷蒿和星毛萎陵菜地上生物量随施肥量的增加而显著下降.该结果暗示着氮沉降的增加通过影响植物功能性状,进而改变植物群落的构成.本研究加深了我们对氮沉降增加条件下植物响应策略及群落演替机制的理解.     

拉萨河羊八井剖面水化学特征及水质评价

为研究拉萨河羊八井剖面水化学特征及存在的水质问题,综合运用图解法、数理统计方法以及Phreeqc软件中反向水文地球化学模拟模块进行水化学特征分析。在此基础上,采用基于遗传算法的投影寻踪模型进行了水质评价。结果表明:研究区水化学类型以低矿化度的Ca·Mg-HCO_3·SO_4型为主;地下水离子成分主要受溶滤、阳离子交替吸附和脱碳酸作用影响;水质达到Ⅲ级标准的采样点,占总体采样点的87%,水质整体较好,仅马乡和羊八井电厂排污口附近的水质较差为Ⅳ或Ⅴ级,主要原因是锰矿开采产生的矿业废水和羊八井电厂(一厂)排放的地热废水所致,水体中Fe、Mn、As、F~-超标严重。     

渤海海洋平台不规则锥体抗冰振性能研究

海洋平台桩腿外侧立管结构在海冰载荷直接作用下易发生强烈冰激振动响应,继而导致立管结构低周疲劳断裂破坏。本文提出了应用不规则锥体作为降低立管结构强烈冰激振动的方法,通过现场振动监测数据及数值计算分析表明,在工程实践应用中不规则锥体有效地降低了立管结构的冰激振动响应,避免了立管结构低周疲劳失效问题,从而也为平台结构外侧立管结构的抗冰振提供了一种参考方法。     

温度场全息干涉重建的4种方法的模拟研究

采用4种方法模拟研究了用全息干涉层析技术对轴对称温度场的重建，并对传统的环带法进行了改进，从而改善了重建效果和重建精度．针对单峰的和复杂双峰的温度场，分别对4种重建方法进行了比较研究，发现不同的方法对不同复杂程度的温度场的适应性、重建效果和精度不同，故提出对于未知的温度场可先用环带法或阿贝尔变换法重建，然后根据重建结果设定幂级次，再由曲线拟合法进行精确重建.     

红外系统后向反射光的光强研究

 根据衍射光学理论分析了红外系统后向反射光强的分布,反射区域可以分成近场传输区域、菲涅耳衍射区域和夫琅和费衍射区域。在菲涅耳衍射区域内,反射光斑中心光强是呈明暗变化的,反射光斑中心光强在0～1km内剧烈振荡,1～3km之间达到峰值,然后随传输距离的继续增加,反射光斑中心光强逐渐减小。在夫琅和费衍射区域内,光斑图像中央是亮光斑,周围环绕着明暗交替的圆环。