基于数值模拟的海底管道抛锚撞击机械损伤及其防护措施研究

作     者：余建星 赵羿羽 陈飞宇 吴朝晖 樊志远 曾华章 叶彬彬 YU Jian-Xing;ZHAO Yi-Yu;CHEN Fei-Yu;WU Zhao-Hui;FAN Zhi-Yuan;ZENG Hua-Zhang;YE Bin-Bin

作者机构：天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 海洋石油工程股份有限公司设计公司天津300451 

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(2014CB046803) 国家自然科学基金项目(51239008 51379145) 海洋工程作业安全模拟系统及工程应用研究(首期)项目资助 

出 版 物：《中国海洋大学学报（自然科学版）》 (Periodical of Ocean University of China)

年 卷 期：2017年第47卷第3期

页      码：117-123页

摘      要：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。

主 题 词：抛锚 机械损伤 海底管道 管土作用 埋深 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 080706[080706] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 082003[082003] 

核心收录：

D　O　I：10.16441/j.cnki.hdxb.20140291

馆 藏 号：203217956...