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出版者:Elsevier Science

作者:Subrata Chakrabarti

出品人:

页数:1321

译者:

出版时间:2005-6-21

价格:GBP 250.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780080443812

丛书系列:

图书标签:

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《海洋工程手册：理论、实践与前沿》 内容简介 《海洋工程手册：理论、实践与前沿》是一部全面而深入的海洋工程领域参考巨著，旨在为工程师、研究人员、学者及相关从业者提供一个权威、系统的知识体系。本书涵盖了从基础理论到前沿技术的广泛内容，详细阐述了海洋工程设计的核心原则、关键技术、最新发展以及未来趋势。本书的编纂凝聚了众多国际顶尖海洋工程专家的智慧与经验，力求为读者提供最实用、最前沿、最可靠的专业指导。 第一部分：海洋工程基础理论与环境 本部分将深入剖析海洋工程所依赖的基础科学理论，并详细介绍海洋环境的特点及其对工程设计的影响。 海洋物理学基础： 涵盖波浪理论（线性波、非线性波、随机波）、海流模型、潮汐动力学、海水密度与性质等。重点在于如何将这些物理现象量化，并转化为工程设计中的载荷与参数。例如，在介绍波浪载荷时，将详细讲解Morison方程、Frouden-Kriloff假说等经典理论，并讨论不同波浪谱的应用，如Pierson-Moskowitz谱、JONSWAP谱等，以及它们在模拟实际海况中的作用。 海洋地质与地貌学： 阐述海底地形地貌的形成、岩土性质（包括土的分类、强度、变形特性、渗透性等）及其在海洋工程中的重要性。重点关注海底地质勘察技术，如声呐、侧扫声呐、地层剖面仪、钻孔取样等，以及如何解读勘察数据以评估场址条件。例如，在讨论地基稳定性时，将详细分析不同类型海底土（如粘土、砂土、粉土）的力学行为，并提供相应的计算方法，如承载力计算、边坡稳定性分析等。 海洋环境载荷与效应： 全面梳理各类海洋环境载荷，包括波浪载荷、海流载荷、风载荷、冰载荷（适用于寒冷海域）、地震载荷以及它们之间的联合作用。同时，深入探讨海洋环境对结构的影响，如冲刷效应、腐蚀效应、生物附着等。例如，在波浪载荷分析中，将详细讲解规则波和不规则波作用下结构的动力响应，包括周期性载荷和随机载荷的计算方法，以及如何考虑结构物形状对载荷的影响。对于海流载荷，将介绍不同流速剖面模型，并讨论粘性效应和涡激振动的影响。 海洋空间规划与环境影响评估： 探讨海洋空间规划的理念、方法与案例，以及海洋工程项目在开发过程中必须遵循的环境影响评估（EIA）程序和标准。重点关注可持续发展原则在海洋工程中的应用。例如，在EIA章节，将详细列举潜在的环境影响（如海洋生物多样性、水质、噪音污染等），并介绍相应的监测和缓解措施。 第二部分：海洋结构物设计与分析 本部分将聚焦于各类海洋结构物的概念设计、详细设计、结构分析及其关键工程问题。 固定式海洋平台设计： 详细介绍包括导管架平台、重力式平台、倾斜平台等固定式海洋平台的设计原理、结构形式、材料选择、施工方法及安装技术。重点在于结构分析方法，如有限元分析（FEA）在固定式平台设计中的应用。例如，在导管架平台设计部分，将详细讨论腿架、横撑、斜撑等构件的强度和稳定性计算，以及桩基与平台的连接设计。 浮式海洋平台设计： 深入研究半潜式平台、张力腿平台（TLP）、Spar平台、FPSO（浮式生产储卸油船）等浮式海洋结构物的特点、设计理念、稳定性分析、系泊系统设计以及动力响应分析。例如，在FPSO设计中，将详细阐述其储油、生产、卸油功能，以及船体与生产模块的集成设计，并重点分析其在恶劣海况下的运动响应。 海底工程与管道设计： 涵盖海底管线（油气、水等）的设计、敷设、保护及维护技术。重点关注海底管道的应力分析、稳定性计算、防腐蚀措施、水下接口技术以及管道输送过程中的流体力学问题。例如，在管道设计中，将详细分析不同铺管方式（如J型铺管、S型铺管）对管道应力的影响，以及如何设计保温和防垢措施。 海洋能源开发相关结构设计： 专门探讨海上风力发电基础（如单桩、导管架、重力式、浮式风机基础）、潮汐能发电结构、波浪能转换装置等海洋可再生能源开发所需的工程结构设计。例如，在海上风机基础设计部分，将详细分析风、浪、流联合载荷对基础的作用，并介绍不同类型基础的选型依据与设计要点。 结构材料与腐蚀防护： 详细介绍海洋工程常用的结构材料，如高强度钢、复合材料、混凝土等，及其在海洋环境下的性能表现。重点阐述海洋腐蚀的机理、类型以及各类防腐蚀技术，如牺牲阳极、外加电流、涂层保护等。例如，在腐蚀防护章节，将详细分析海洋环境中电化学腐蚀、化学腐蚀的机理，并对比不同防护方法的优缺点和适用范围。 第三部分：海洋工程建造与项目管理 本部分将聚焦于海洋工程项目的建造、安装、调试以及贯穿项目始终的项目管理关键要素。 海洋工程建造技术： 详细介绍船厂建造、码头预制、海上安装等关键建造环节的技术要求与工艺流程。涵盖大型构件的吊装、焊接、对接、模块集成等复杂工艺。例如，在海上安装部分，将详细介绍不同吊装设备（如起重船）的选型与作业流程，以及对接焊接中的质量控制要点。 水下作业与潜水技术： 介绍水下探测、水下施工、水下维修等关键水下作业任务，以及潜水员、ROV（遥控无人潜水器）、AUV（自主水下航行器）等水下作业工具的应用。重点在于水下安全管理与技术保障。例如，在ROV应用部分，将详细介绍不同类型ROV的功能、操作方法以及在海底铺管、结构检查等任务中的应用。 海洋工程项目管理： 深入探讨海洋工程项目的全生命周期管理，包括项目策划、进度控制、成本控制、质量管理、风险管理、合同管理以及安全、健康与环境（SHE）管理。重点在于海洋工程特有的风险因素和管理方法。例如，在风险管理章节，将详细分析海洋工程项目可能面临的风险（如恶劣天气、技术难题、供应链问题等），并介绍相应的风险识别、评估和应对策略。 质量保证与质量控制（QA/QC）： 强调在海洋工程项目中的质量保证与质量控制的重要性，以及相关的标准、规范和检测方法。涵盖材料检测、焊接检测、非破坏性检测（NDT）、水密性试验等。 第四部分：海洋工程前沿技术与发展趋势 本部分将展望海洋工程领域的最新研究成果、技术突破以及未来的发展方向。 海洋智能化与数字化： 探讨大数据、人工智能（AI）、物联网（IoT）、数字孪生等技术在海洋工程中的应用，如结构健康监测（SHM）、预测性维护、智能化操作与控制等。例如，在结构健康监测章节，将介绍基于传感器网络的实时监测系统，以及如何利用AI算法分析监测数据，预测结构潜在的失效风险。 深海与极地工程： 聚焦于深海探测、深海资源开发以及极地海域工程面临的独特挑战与技术解决方案，如深海压力、低温、冰载荷等。例如，在深海工程部分，将详细介绍深海钻井、深海采矿等技术的最新进展，以及为应对极端环境而设计的特种装备。 海洋可再生能源与可持续发展： 深入探讨海上风能、潮汐能、波浪能、海洋热能等可再生能源的开发技术与市场前景，以及海洋工程在应对气候变化、实现可持续发展目标中的作用。 海洋空间利用与多功能一体化： 展望海洋空间集约化利用的发展趋势，如海洋牧场、海洋城市、多功能海洋平台等，以及不同海洋功能区之间的协同与集成。 《海洋工程手册：理论、实践与前沿》不仅是一部工具书，更是一本能够激发读者创新思维、提升工程能力、引领行业发展的指导性著作。本书的每一个章节都力求严谨、详实，并辅以丰富的图表、算例和参考文献，以确保其内容的科学性、实用性和前沿性。本书将成为所有投身于海洋工程领域的专业人士不可或缺的参考资源。

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从书籍的组织结构来看，我个人觉得逻辑跳跃性比较大，章节之间的衔接处理得不够平滑自然。例如，在详细讲解了钻井平台甲板的载荷分配计算方法之后，下一章直接跳跃到了水下管道的铺设技术，中间缺少了一个关于海上施工组织和设备选型的过渡章节。这种结构安排让我的阅读体验像是在攀登一座没有台阶的岩壁，需要不断地寻找线索将前后知识点强行串联起来。特别是对于那些需要系统性学习整个项目流程的读者，这种缺乏清晰脉络的编排方式，使得知识点像散落的珍珠，难以串成有价值的知识链条。我期待看到的是一个更宏观的俯瞰图，比如先概括介绍几种主要的海洋工程结构类型，然后逐一深入到设计、建造、安装和维护的完整流程。这本书更像是将一些顶尖专家的独立研究报告拼凑在一起，虽然每个部分的深度都毋庸置疑，但整体上缺乏一个统一的、服务于学习者认知过程的框架支撑。这种破碎感，让这本书更适合作为特定技术点查阅的工具书，而不是作为系统学习的入门或进阶读物。

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这本书的专业术语使用密度高得惊人，感觉就像一本内行人之间的“黑话大全”，对于我们这些跨界过来，或者说是刚刚踏入这个领域的新手来说，简直是一场灾难。每一个段落几乎都充满了首字母缩略词和行业内的特定行话，而对这些术语的首次介绍往往也只是匆匆带过，没有给出足够的背景解释。例如，当我翻到关于“FPSO 艏部系泊系统动力响应分析”的那一章时，文中反复出现的几个缩写，我不得不停下来，合上书本，上网去搜索它们的完整定义和在不同上下文中的确切含义。这种频繁的上下文切换极大地破坏了阅读的连贯性和流畅性，使得学习过程变得异常低效且令人沮丧。一本合格的“手册”应当是知识传递的桥梁，而不是知识的壁垒。它应该照顾到不同知识背景的读者，提供必要的铺垫和详尽的定义索引。这本书在这一点上做得非常不足，它似乎预设了读者已经完全掌握了所有前置学科的基础知识，这对于学术交流和人才培养来说，无疑设置了一个很高的门槛。我更青睐那些能够循序渐进，通过图示和流程图来解释复杂概念的教材或指南。

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这本书的图表质量和清晰度确实有待商榷，有些关键的工程示意图，比如应力云图或者结构截面放大图，印刷出来的线条过于模糊，细节丢失严重。在涉及三维空间力学分析的部分，如果图示本身不够精确，那么依赖文字描述来想象复杂的受力情况，几乎是不可能完成的任务。我注意到，一些用于说明复杂连接件几何形状的插图，黑白对比度不够强烈，导致关键的连接点和焊缝的边界难以辨认，这在需要精确测量和验证的工程领域是绝对不允许的。更令人遗憾的是，书中引用的很多数据表格，看起来像是直接从旧的规范文档中扫描复制过来的，边缘参差不齐，数据也难以直接在电子设备上进行二次处理或交叉比对。一本权威的工程手册，其图文的精密度直接关系到其参考价值和可信度。如果读者需要花大量时间去重新绘制或推测图表中的信息，那么这本书的效率价值就大打折扣了。我宁愿选择那些图表清晰、标注详细的现代电子版资料，至少能保证信息的准确传达。

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这本书的封面设计很有意思，那种深邃的蓝色调，让人联想到浩瀚无垠的海洋，正中央的白色字体清晰有力，给我的第一印象是专业、严谨。我原本是带着对海洋工程领域的好奇心翻开它的，期待能从中找到关于深水基础结构设计和施工的权威解读。然而，当我真正沉浸其中时，我发现它似乎更偏向于理论模型的推导和复杂流体力学的数学表达，对于我这个更关注实际工程案例和项目管理经验的读者来说，这部分内容显得有些过于抽象和晦涩了。比如，关于波浪荷载计算的章节，引用了大量的偏微分方程和张量分析，虽然我知道这是最精确的表达方式，但对于快速理解工程实际中的保守估计和简化方法，帮助不大。我花了很长时间去消化那些复杂的公式，感觉就像在阅读一本高深的数学专著，而不是一本工程手册。如果能增加一些实际工程图纸的简化示意图，或者对比不同规范在处理特定工况下的差异，我想会更有助于我们这些希望将理论应用于实践的人。这本书无疑是理论基础扎实的基石，但对于我这个急需解决实际操作中遇到的难题的工程师来说，它缺少了一点“接地气”的实用性指导。我希望看到更多关于材料疲劳寿命评估的案例研究，而不是纯粹的断裂力学推导。

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我不得不说，这本书的排版风格着实让人感到一丝年代感，纸张的触感比较粗糙，墨水的扩散感也略微明显，这让我在阅读过程中时常需要集中注意力来区分那些紧凑排列的图表和文字。我原本以为这本厚重的“手册”会涵盖从勘察到退役的全生命周期管理，尤其对新一代的智能监测系统和自动化铺管技术有所涉猎。但读完前几章后，我发现它的核心内容似乎聚焦在传统的固定式平台和系泊系统的设计规范上，对于近些年迅速发展的柔性结构和深海采矿相关的技术，几乎没有提及。我特别留意了关于腐蚀防护和阴极保护的部分，期待看到关于新型涂层材料的对比分析，比如石墨烯复合材料在极端海况下的表现。结果，大部分篇幅还在讨论传统的牺牲阳极和外加电流法的应用条件，缺乏对新兴环保型防腐方案的讨论。这种内容上的滞后性，让这本书的“手册”属性大打折扣，它更像是一部上世纪末期工程技术的精粹汇编，对于快速迭代的现代工程领域来说，信息更新的速度明显跟不上实际需求的发展步伐。我希望作者能在一个修订版中加入关于数字化孪生技术在海洋结构健康监测中的应用潜力。

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海洋工程界的葵花宝典，内容涉及结构设计的方方面面。就是太贵了：）

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