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基于ANSYS/LS-DYNA动力学分析软件,采用非线性动力有限元法,对坠物撞击海底管道的过程进行数值仿真。通过大量的数值模拟得出:相同坠落物能量的情况下,悬空管道的凹陷损伤深度与裸露管道的相比偏小,且随着坠落物能量的增加,其差值增大;随着坠落物速度、坠落物质量的增大,管道撞击部位凹陷变形加剧,海底管道悬空段的最大振动幅值增大;相同坠落物能量的情况下,坠落物与悬空管道的接触面积越小,悬空管道的损伤深度越大;海床土体参数(剪切弹性模量、内摩擦角、密度)的变化对悬空管道的凹陷损伤深度及悬空段的最大振动幅值的影响较小。 相似文献
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《海洋通报(英文版)》2015,(2)
基于ANSYS/LS-DYNA动力学分析软件,采用非线性动力有限元法,对坠物撞击海底管道的过程进行数值仿真。通过大量的数值模拟得出:相同坠落物能量的情况下,悬空管道的凹陷损伤深度与裸露管道的相比偏小,且随着坠落物能量的增加,其差值增大;随着坠落物速度、坠落物质量的增大,管道撞击部位凹陷变形加剧,海底管道悬空段的最大振动幅值增大;相同坠落物能量的情况下,坠落物与悬空管道的接触面积越小,悬空管道的损伤深度越大;海床土体参数(剪切弹性模量、内摩擦角、密度)的变化对悬空管道的凹陷损伤深度及悬空段的最大振动幅值的影响较小。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2017,(3)
采用三维非线性动态有限元方法对抛锚撞击海底管道进行模拟。建立霍尔锚模型,考虑管土相互作用,研究不同撞击能量下抛锚撞击管道的机械损伤(最大凹陷)变化规律。对不同防护措施的防护效果进行探讨,包括埋深、混凝土配重层、加大径厚比等措施。数值模拟结果与试验结果进行对比,两者结果吻合较好。结果表明:当锚与管道接触面积越小时,锚对管道的撞击凹陷越大;加大埋深对抛锚撞击管道有很好防护的作用;管道内压对抛锚撞击管道有一定的抵抗作用;混凝土配重层对防护抛锚撞击管道的防护作用不明显;增加管道壁厚是防护抛锚撞击管道的有效措施之一,也应考虑经济性。本文研究结果为实际工程中降低抛锚撞击管道机械损伤后果提供参考。 相似文献
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《海洋湖沼通报》2018,(6)
海底管道一旦受到坠物撞击损伤,会造成严重的环境污染及经济损失,为保证管道在运行期间的安全性,常对其进行埋深处理。对于有埋深的海底管道,坠物的撞击会造成管道上覆土体的大变形,在数值模拟中会导致网格畸变,甚至无法收敛。耦合欧拉-拉格朗日法(CEL法)可有效处理土体大变形问题,本文基于此方法建立了坠物-管道-土体有限元模型,分析了坠物撞击速度、质量、形状、海床土体性质(弹性模量、内摩擦角、黏聚力)、埋深对海底管道塑性变形的影响。结果表明,管道的凹痕深度随坠物撞击速度和质量的增加而增加;坠物与海床土体及管道接触面积越小,管道的凹痕深度越大;管道的埋置深度及海床土体的性质对吸收坠物的撞击能量有直接关系:海床土体的强度越高、埋深越大,管道所受到的损伤程度越小。分析结果可为管道的设计与防护工作提供科学依据,且与现行规范比较,本文方法更加经济、合理。 相似文献
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面对通航区很可能发生的船舶抛锚、落物以及沉船等事故造成的危险,使用新型沉箱防护设施对水下生产系统进行安全防护,但目前撞击载荷下沉箱防护设施的安全评估标准并无明确界定。采用有限元方法对水下生产系统沉箱安全防护设施的撞击损伤进行了深入研究,考虑不同落物形状、下落速度、落物质量、碰撞位置对沉箱防护设施撞击损伤的影响。结果表明,锚、长方体落物对沉箱撞击最严重;撞击速度和落物质量与撞击应力成正比;对于非对称开孔的沉箱顶盖,距离开孔较近区域为应力敏感区,受到撞击时撞击应力较大。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(Z1)
基于ANSYS/LS-DYNA有限元软件显示动力分析,采用非线性动态有限元法,对海底管道受坠物碰撞的动态过程进行数值模拟,对比分析坠物质量、坠物形状、轴向预加荷载因素对海底管道在撞击作用下凹陷及损伤区域的影响。结果表明:海底管道受撞击部位的凹陷及损伤区域随着坠物能量的增加而增大;坠物形状因素由于碰撞发生时接触面不同对管道凹陷及损伤区域造成不同的影响;海底管道内压的存在一定程度上抵抗了碰撞造成的局部塑性损伤变形;轴向受拉对海底管道损伤方面的影响很小可忽略不计;适当增加轴向压力可提升海底管道抗碰撞冲击能力而过大的轴向压力会加剧管道破坏。 相似文献
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航船应急抛锚时锚板贯入土体可能会影响河床或海床中的结构物甚者造成破坏，因此在通航频繁的航道，结构物埋深的设计需要充分考虑应急抛锚时锚板的贯入深度。本文通过缩尺模型试验模拟了霍尔锚在中等密实度粉细砂中的抛锚贯入过程，研究了不同抛锚速度(1.15～4.4 m/s)及粉细砂相对密实度(0.45～0.65)对抛锚贯入深度的影响；基于太沙基极限承载力理论和能量守恒定律，推导出霍尔锚在粉细砂土中贯入深度的表达式，与模型试验结果对比显示理论计算结果偏于保守。基于试验结果提出修正系数，修正后的理论公式能够较好地快速预测霍尔锚在中等密实度粉细砂中的贯入深度。研究结果为粉细砂土河床或海床中的结构物埋深设计提供了一定的技术参考。 相似文献
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以往的海底管道落锚撞击防护数值模拟主要为单一保护层模型，这里则针对块石+混凝土排垫复合方案建立模型并开展防护性能研究。基于ABAQUS建立有限元数值模型，模拟了落锚、海底管道、海床土体、块石层和混凝土排垫组成的复杂系统相互作用，研究了管道壁厚、内压，落锚质量和撞击速度等因素对管道应变极值和管体凹陷变形的影响。与单纯块石层保护方案相比，采用的块石+混凝土排垫方案具有更优良的防护效果。研究结果表明：在撞击点处，管道的轴向应变和环向应变均达到最大值，且随着与撞击点距离的增加沿管道轴向逐渐减小；撞击结束后，管道上仍然残留一定的塑性应变。随着管道壁厚的增加，管道的最大应变和凹陷深度也随之减小；随着内压的增加，管道上最大拉伸应变变大，而最大压缩应变和凹陷深度减小。随着落锚速度或者质量的增加，管道上最大应变和凹痕深度均变大；在相同动能情况下，管道上的最大应变和凹陷值基本相同，也表明落锚动能是影响管道变形响应的控制因素。本文研究成果可为海底管道防护方案设计提供科学依据。 相似文献
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基于非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立海底悬空管道受坠物撞击的三维模型,考虑接触、摩擦和管土耦合作用,模拟海底悬空管道受坠物撞击的动态响应过程。通过大量的数值模拟,对比分析撞击能量、撞击角度以及坠物与管道间的摩擦对海底悬空管道受撞击部位凹陷损伤的影响。结果表明:管道受撞击部位的凹陷损伤随撞击能量的增大而变大;坠物撞击角度越大,管道受撞击部位的凹陷损伤越大;坠物与管道之间的摩擦使管道受撞击部位凹陷损伤略微增大,但影响很小。 相似文献
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海缆安全影响因素评述 总被引：8，自引：2，他引：8
通过对国内外威胁海缆安全因素的研究资料和研究成果的分析，全面论述了影响海缆安全因素的种类及其对海缆的可能破坏方式和破坏的严重程度。简要说明了不同因素对海缆威胁的可能原因与相应的预防措施，为海缆安全运营提供科学的理论依据。 相似文献
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以东方1-1平台海底管线路由区为例,多次对该路由区多波束测深、旁扫声纳、浅地层剖面、土质、海流及海底过程的原位监测调查数据和收集的波浪、海流等相关资料进行分析,得出,在水动力条件的作用下,海底会产生沉积物的侵蚀、搬运和沉积等过程,这些过程对海底地貌有重要的改造作用,会对管线稳定性具有重大影响。提出管线铺设需预先了解水下环境的动力条件的规律,识别沿拟定管线路由区可能存在的海床运动和波流冲刷的地质灾害,找到地貌形态对海底管线稳定性影响的原因。进而提出根据不同情况的解决对策,有效地减少地貌形态对海底管线稳定性影响。 相似文献
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围绕中国大洋矿产资源开发的发展计划,概括介绍了大洋海底矿产资源研究的动态、重大成果和发展趋势,希望在我国的大洋工作当中加强系统论指导下的海底成矿系统研究,重视深海探测技术的发展,争取今后在多种资源矿区申请工作中有的放矢、把握主动。 相似文献
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Stefano Tinti 《Marine Geodesy》2013,36(3-4):243-254
Abstract In the Mediterranean Sea, tsunamigenic sources may be found in several areas in the belt running from Gibraltar up to the Black Sea, but they are concentrated mainly around Italy and Greece. Most of the sources are located close to the coasts and excite tsunamis reaching the coasts soon after the generation time. Tsunami research and tsunami mitigation programs are only in a very initial stage in the Mediterranean area. The present activities are focused chiefly to tsunami potential evaluation and on tsunami propagation modeling. The establishment of efficient observational networks, centers for data management and services, and systems for issuing tsunami warnings are some of the most urgent needs. In this context, the envisaged contribution of marine geodesy is twofold. First, monitoring of submarine active faults and submarine volcanic areas by means of systems capable of detecting seafloor deformation may contribute in identifying periods in which the probability of tsunami generation increases beyond a threshold value, especially in those tsunamigenic zones where geodetic observations on land are insufficient (for example, eastern Sicily in Italy and the Hellenic Arc in southern Greece). Second, since most of the active sources are close to the coastline, computations of tsunami propagation and run‐up may be significantly enhanced by a better knowledge of the bathymetry of the seabelt facing the coasts. 相似文献
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李粹中 《海洋地质与第四纪地质》1992,12(4):75-86
海底扩张中心的热液矿化作用是国际地球科学研究中最为活跃的领域之一。本文介绍了:1.热液多金属矿床调查的历史沿革;2.九十年代热液多金属矿床的海上调查方法;3.海底热液矿床的赋存条件;4.海底热液矿化作用过程;5.高强度热液活动与地质构造事件;6.热液矿体形状和流体动力学。作者认为,在我国开展太平洋多金属结核资源调查的同时,应对热液矿床的研究给予足够的重视。 相似文献