鱼雷锚在钙质砂床中的贯入深度研究

发布时间：2022-12-23 00:25

　　鱼雷锚安装简单、快速,是一种在海洋工程中具有良好应用前景的锚固结构,其在钙质砂床的贯入深度关乎其系泊结构物的稳定性和抗风浪能力。基于耦合的SPH （光滑粒子流体动力学法）和FEM （有限元法）算法,针对Richardson（2008）研究的鱼雷锚建立了有限元模型,在Abaqus平台上,数值模拟了该鱼雷锚在钙质砂床中的贯入深度,并模拟了不同的贯入速度、锚重量和锚-土界面间的摩擦系数等对鱼雷锚贯入深度的影响。通过对比数值模拟结果与Richardson（2008）提供的实验结果可知,耦合的SPH-FEM算法可以快速准确地模拟鱼雷锚在钙质砂床中的贯入深度。此外,由参数化研究可知,鱼雷锚的锚重、贯入速度和锚-土间摩擦系数对鱼雷锚的贯入深度影响显著。特别地,当贯入速度大于某一临界值时,贯入深度基本上与贯入速度成正比。最后,基于Richardson实验数据和本次数值模拟获得的65组数据,从能量法的角度提出了鱼雷锚在钙质砂床中贯入深度的预测公式,为动力锚的设计和应用提供理论支撑。此外,经初步验证,该公式也可用于预测DPAⅢ动力贯入锚在钙质砂床中的贯入深度。 

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
0 引言
1 计算模型
    1.1 鱼雷锚几何模型
    1.2 土体几何模型
    1.3 边界条件设置
2 数值结果分析
    2.1 数值验证
    2.2 贯入过程中的土体移动特性
    2.3 贯入速度的影响
    2.4 锚重的影响
    2.5 摩擦系数的影响
3 鱼雷锚在钙质砂床中贯入深度的预测公式
    3.1 基于能量法的鱼雷锚贯入深度计算
    3.2 能量法的扩展应用
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]鱼雷锚的方向稳定性研究[J]. 董天宏,黄海科,柯鹏飞.  广东造船. 2015(04)
[2]砂质海床中船锚运动全过程数值模拟[J]. 池寅,时豫川,吴海洋,卢秋如.  武汉大学学报(工学版). 2017(06)
[3]动力型鱼雷锚基本结构与特性[J]. 喻国良,王闻恺,王呈.  海洋工程. 2018(02)
[4]Penetration Depth of Torpedo Anchor in Two-Layered Cohesive Soil Bed by Free Fall[J]. WANG Cheng,ZHANG Min-xi,YU Guo-liang.  China Ocean Engineering. 2018(06)
[5]Maximum Force of Inclined Pullout of A Torpedo Anchor in Cohesive Beds[J]. WANG Cheng,CHEN Xiao-hui,YU Guo-liang.  China Ocean Engineering. 2019(03)

硕士论文
[1]鱼雷锚初始贯入海床深度的研究[D]. 马红旗.天津大学 2010



本文编号：3724342