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 叶彬彬 吴朝晖 曾华章 樊志远 赵羿羽 陈飞宇
• 来源期刊: 中国海洋大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 抛锚 机械损伤 海底管道 管土作用 埋深
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 117-123
• 页数: 7页
• 分类号: TE973.92
• 字数: 4371字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16441/j.cnki.hdxb.20140291

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.