新型轻质动力锚沉贯过程模型试验研究

发布时间：2024-07-04 23:03

　　近海油气资源的逐渐枯竭促使海洋资源开发向深海拓展,海洋平台结构也相应地由重力式向浮式和半潜式转变。其中,动力锚作为锚泊系统中一种经济便利且承载力高的基础形式正被越来越广泛的应用到深海资源开发工程中。目前应用最为广泛的动力锚有OMNI-Max^TM和鱼雷锚,但安装稳定性差、承载效率比低及易被拔出等缺点使它们的使用受到一定的局限。因此,设计弥补上述缺点的新型动力安装锚具有重要的工程意义。刘君等在以往动力锚的基础上设计了一种新型轻质动力安装锚,其具备大埋深、高承载能力、受极限荷载时能下潜且制造安装费用低廉等特点,本文通过常规重力条件下的物理模型试验探究其沉贯性能,试验结果有利于进一步验证新型轻质动力锚的沉贯特性,为其应用于实际工程提供指导意见。本文采用缩尺模型沉贯试验研究了不同冲击速度、土强度和助推器质量下新型动力锚的沉贯深度,通过对MEMS加速度传感器采集的加速度数据进行一次和二次积分得到速度和位移,以此分析上述因素对最终沉贯深度的影响情况。同时还研究了上覆水层对新型轻质动力锚沉贯深度的影响。结果表明,冲击速度和助推器质量越大,动力锚沉贯深度越大;土强度越大,沉贯深度越...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 动力锚沉贯过程的研究现状
    1.3 论文的研究目的和主要工作
2 轻质动力安装锚概念及缩尺物理模型试验研究方法
    2.1 轻质动力安装锚
    2.2 轻质动力安装锚的安装
        2.2.1 助推器
        2.2.2 轻质动力安装锚的安装过程
    2.3 对比其他动力锚
    2.4 缩尺试验相似关系
3 沉贯模型试验
    3.1 试验工具
        3.1.1 模型锚和助推器
        3.1.2 试验箱
        3.1.3 Speswhite高岭土
        3.1.4 传感器及高速相机
    3.2 水力梯度固结法
    3.3 工况设计及布置
    3.4 试验方法及步骤
    3.5 土样强度的测量
4 试验结果分析
    4.1 沉贯深度
        4.1.1 典型工况分析
        4.1.2 助推器质量及冲击速度的影响
        4.1.3 水层影响
    4.2 沉贯深度预测模型
        4.2.1 力分析法
        4.2.2 能量法
    4.3 孔压分析
        4.3.1 沉贯过程中
        4.3.2 沉贯结束后
    4.4 与其他动力锚的对比
5 结论和展望
    5.1 主要结论
    5.2 进一步研究方向展望
参考文献
附录A 论文使用的主要符号的意义与单位
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：4000665