Ocean Engineering Mechanics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:McCormick, Michael E.

出品人:

页数:618

译者:

出版时间:2009-10

价格:$ 167.24

装帧:

isbn号码:9780521859523

丛书系列:

图书标签:

海洋工程
工程力学
流体力学
结构力学
海洋结构
水动力学
有限元分析
数值模拟
海洋环境
船舶工程

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具体描述

Ocean Engineering Mechanics provides an introduction to water waves and wave-structure interactions for fixed and floating bodies. Linear and nonlinear regular waves are thoroughly discussed, and the methods of determining the averaged properties of random waves are presented. With this foundation in wave mechanics, applications to engineering situations in the coastal zone are then presented. This introduction to the coastal engineering aspects of wave mechanics includes an introduction to shore protection. Covered within are also the basics of wave-structure interactions for situations involving ridged structures, compliant structures, and floating bodies in regular and random seas. The final chapters deal with the various analytical methods available for the engineering analyses of wave-induced forces and motions of floating and compliant structures in regular and random seas. An introduction to the soil-structure interactions is also included. The book can be used for both introductory and advanced courses in ocean engineering mechanics.

《深海探险：未知的疆界与人类的足迹》浩瀚的海洋，占地球表面积的百分之七十以上，蕴藏着无数的秘密，等待着人类去探索和理解。从波涛汹涌的海面到漆黑寂静的深渊，海洋工程学的边界正在被不断拓展，挑战着我们对物理定律、材料科学、生物学乃至生命极限的认知。《深海探险：未知的疆界与人类的足迹》是一部关于人类如何征服海洋、探索未知、以及那些无畏的先驱者们所付出的智慧与汗水的史诗。本书并非一本枯燥的技术手册，而是通过生动的故事、鲜活的人物和令人惊叹的科学突破，带领读者进入一个充满挑战与机遇的领域。我们将一起回顾人类与海洋互动数千年的历史，从古老的航海者扬帆远航，到现代潜艇潜入马里亚纳海沟的深度；从简单的捕鱼工具，到如今能够承受巨大压力的深海作业平台。海洋工程学的发展，是人类好奇心、求知欲和不懈追求的缩影，它驱动着我们突破技术的瓶颈，触碰认知的边界。第一章：蓝色星球的脉搏——海洋的宏伟与挑战海洋，这颗蓝色星球上最广阔的疆域，既是生命的摇篮，也是无数未解之谜的宝库。本书将首先带领读者感受海洋的宏伟壮丽，从珊瑚礁的热闹生机到深海海沟的寂静黑暗，从壮观的海底火山喷发到神秘的海底峡谷。我们将深入了解海洋的组成，包括其复杂的水文动力学、强大的洋流系统、以及对全球气候的深远影响。然而，这片美丽的蓝色疆域也带来了前所未有的挑战。巨大的水压、极低的温度、腐蚀性的盐水、难以预测的海况，以及幽暗的环境，都对人类的探索和开发提出了严峻的考验。本书将详细探讨这些自然环境对海洋工程设计和作业的限制，以及科学家和工程师们是如何通过创新性的解决方案来克服这些障碍的。我们将审视历史上那些经典的海洋探险事件，分析它们所面临的挑战以及为后世留下的宝贵经验。第二章：潜入深渊——探测技术与设备革新人类探索海洋的脚步，离不开先进的探测技术和不断革新的设备。本章将聚焦于那些赋予我们“水下之眼”和“水下之手”的科技。我们将穿越历史的河流，追溯从最初的潜水钟到现代化的载人深潜器、无人遥控潜水器（ROV）和自主水下航行器（AUV）的演变历程。载人潜水器：探索深海的先驱。我们将讲述“旅行者号”、“深海挑战者号”等著名载人潜水器背后的故事，以及它们如何一次次将人类的足迹推向更深的海洋。我们会深入了解这些精密装置的结构设计，包括抗压壳体材料的选择（如钛合金、高强度钢），生命支持系统的运作，以及复杂的导航和通信系统。无人遥控潜水器（ROV）：成为深海作业的主力。ROV以其强大的负载能力、长时间的作业续航以及无需考虑人员安全的优势，在海底科学考察、石油天然气勘探、水下工程建设等方面发挥着不可替代的作用。本书将展示不同类型ROV的设计特点，如其灵活的机械臂、高分辨率的摄像设备、以及实时数据传输能力。自主水下航行器（AUV）：智能化与自由的探索者。AUV无需脐带缆连接，能够按照预设路径自主执行探测任务，尤其适合大面积的海底地形测绘、环境监测等。我们将探讨AUV的导航定位技术（如惯性导航、声学定位）、能源管理系统以及数据处理能力。除了探测器本身，本书还将审视那些支持深海探测的地面设备，例如大型科考船、母船的部署和回收系统、以及水下通信和能源传输技术的发展。第三章：巨物的建造——深海结构与材料科学海洋工程的核心在于建造能够在极端环境下稳定运行的结构。本章将深入探讨深海工程中的关键技术——结构设计与材料选择。平台与钻井设施：应对严酷海洋环境的智慧结晶。我们将分析固定式平台、半潜式平台、张力腿平台（TLP）以及浮式生产储卸油船（FPSO）等不同类型深海平台的结构原理与设计理念。这些庞然大物需要承受巨大的风浪、洋流和水压，其稳定性、抗疲劳性和抗腐蚀性是设计的重中之重。海底管道与电缆：连接深海的生命线。海底管道负责输送石油、天然气，海底电缆则承载着全球的信息流通。本书将详细阐述海底管道的铺设技术、防腐蚀措施、以及如何应对海底地形变化和海啸等自然灾害。同时，我们也会探讨海底光缆的敷设、保护和维修技术。材料的极限挑战：突破材料瓶颈。深海环境对材料提出了极高的要求：高强度、耐腐蚀、耐低温、抗疲劳。本书将介绍在深海工程中广泛应用的先进材料，如高强度合金钢、钛合金、复合材料以及特种防腐蚀涂层，并分析它们在不同应用场景下的性能表现和应用局限。我们将审视材料科学如何不断推动海洋工程技术的进步，例如纳米材料在增强材料性能方面的潜力。第四章：潜行者的世界——水下作业与机器人技术当人类的足迹难以直接到达，或者作业风险过高时，机器人就成为了我们最可靠的“水下助手”。本章将聚焦于日益精进的水下机器人技术及其在海洋工程中的应用。机器人手臂与工具：精准的“水下之手”。本书将介绍各种用于水下作业的机器人手臂（Manipulators）的设计与控制技术，包括其自由度、负载能力、以及精确操作的能力。我们将展示机器人手臂在水下设备安装、维修、海底采样等任务中的精彩表现。自动化与智能化：未来水下作业的趋势。随着人工智能和机器学习的发展，水下机器人正变得越来越智能化。我们将探讨自动化的水下检测、路径规划、以及智能决策系统，它们使得机器人能够在复杂的水下环境中独立完成任务。水下维修与维护：延长深海设施的生命周期。深海设施的维护成本高昂且风险巨大。本书将介绍通过机器人进行的预防性维护、故障诊断以及紧急维修技术，以及这些技术如何确保深海油气田、海底电缆等关键基础设施的安全可靠运行。第五章：蓝色宝藏的开采——深海资源与能源的开发海洋不仅是探索的疆域，更是巨大的资源宝库。本章将深入探讨人类如何以前所未有的方式，从海洋深处获取宝贵的资源和能源。海底石油与天然气：推动全球能源供应的基石。我们将详细介绍深海石油和天然气勘探、钻井、生产和运输的技术挑战与解决方案。本书将展示现代化的深海油田开发模式，包括水下生产系统、浮式生产设施以及海上原油储存和装卸技术。海底矿产：潜力巨大的新矿源。深海富含多种稀有金属和贵金属，如多金属结核、富钴结壳和海底硫化物。本书将审视这些矿产资源的形成机理、分布规律，以及目前正在进行的开发技术研究，包括深海采矿设备的设计、对海洋生态环境的影响评估和可持续开发的挑战。海洋能的开发：走向清洁能源的未来。海洋蕴藏着巨大的可再生能源潜力，如潮汐能、波浪能、洋流能和温差能。本书将介绍不同海洋能的发电原理、关键技术设备（如潮汐发电机组、波浪能转换装置）以及其在商业化应用方面取得的进展和面临的挑战。第六章：守护蓝色家园——海洋环境与可持续发展在追求海洋开发的同时，人类也必须承担起保护这片蓝色疆域的责任。《深海探险：未知的疆界与人类的足迹》的最后一章，将聚焦于海洋环境监测、保护以及可持续发展的议题。海洋环境监测：了解海洋的健康状况。我们将探讨各种用于监测海洋污染、海洋酸化、海底生态系统变化的技术手段，包括传感器技术、遥感技术以及生物监测方法。深海生态保护：应对开发带来的挑战。深海生态系统独特而脆弱，开发活动可能对其造成不可逆转的影响。本书将分析深海采矿、油气开发等活动对海洋生物多样性、海底地貌的影响，以及科学家们为保护这些珍贵生态所做的努力。法规与国际合作：规范开发，促进合作。本书将审视国际社会在海洋资源开发和环境保护方面的相关法规、协议以及国际合作机制，强调通过全球性的努力，实现海洋资源的合理利用和海洋环境的可持续发展。《深海探险：未知的疆界与人类的足迹》将是一次引人入胜的旅程，它不仅展示了海洋工程学的辉煌成就，更激发着我们对未来海洋探索的无限遐想。本书将为所有对海洋、对科技、对人类探索精神感兴趣的读者，打开一扇通往深邃未知世界的大门，让我们一同领略那片深蓝色的壮丽与神秘。