浮体垂荡激励下深海悬链线立管触地端动力响应及沟槽发展研究

发布时间：2024-04-09 22:59

　　基于Randolph-Quiggin非线性管土作用模型,借助ABAQUS Subroutine功能中的User Defined Element(UEL)拓展模块创建钢悬链线立管触地单元,研究了顶端垂荡激励下立管触地段动力响应特性。通过与模型试验结果比较分析,验证了开发的数值分析模型的合理性,并讨论了其相较传统线性管土作用模型体现出的优势。开展参数敏感性分析,深入探讨了立管顶端垂荡幅值及周期对沟槽形状、立管位移及弯矩响应等的影响效应。

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【部分图文】：

图1R-Q模型P-y曲线

Ρ2=-fsucΡ1?????????(8)y1-y3=μsepD?????????(9)(y2-y3)/(y1-y3)=λsuc?????????(10)图2线性模型P-y曲线

图2线性模型P-y曲线

图1R-Q模型P-y曲线式中:μsep为管土分离的最大距离因子;λsuc为最大吸力出现位置因子。

图3立管模型与触地单元连接示意图

本文基于通用有限元软件平台ABAQUS模拟管土相互作用,采用梁单元模拟立管,自定义触地单元模拟海床。触地单元实质为非线性弹簧,弹簧刚度根据P-y曲线得到。建模示意图如图3所示,在梁单元节点处定义触地单元。借助ABAQUSSubroutine功能进行二次开发,使用FORTRAN语....

图5立管嵌入深度比较

图6为4个弯矩监测点的弯矩随循环次数的变化曲线,中部为试验结果,左侧和右侧分别为R-Q模型和线性模型模拟结果。无论是线性模型还是R-Q模型,在弯矩的量值方面与试验值相差不大,但是在变化趋势上,试验中4个监测点的弯矩均值在200个循环中有缓慢增加的趋势,R-Q模型给出的结果能够很好....

本文编号：3949759