海床土体减缓坠物对海底管道撞击作用的研究

• 作者: 姜逢源 董胜 谭俊哲 赵玉良
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: 海洋工程 海底管道 耦合欧拉-拉格朗日算法 冲击荷载 埋深 正常固结土 海床柔性
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 机械工程学科
• 页码范围: 235-245
• 页数: 11页
• 分类号: TE973.92
• 字数: 6919字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.03.0183

摘要

海底管道受坠物撞击的损伤分析中,海床土体是不宜忽略的因素.基于耦合欧拉-拉格朗日算法(CEL法),该文建立了模拟坠物撞击海底管道过程中土体变形的有限元模型,并进行了物理模型试验,二者结果吻合较好.针对粘土海床,分析了海床柔性、海床土质、管道埋深、摩擦及坠物形状对海底管道损伤的影响.研究表明:对于裸置管道,海床柔性使一部分撞击能量转化为管道的整体变形,减轻管道局部损伤;对于埋置管道,基于软件的二次开发,考虑了正常固结粘土及均质粘土两种情况,二者的安全埋深相差较大.综合考虑上述土质的影响,2m的埋深可提供有效的保护;埋深超过1m时,坠物与土体间的摩擦系数对管道损伤的影响更加明显;形状尖锐的坠物受到土体的阻力较小,对管道造成的损伤程度较大.不同形状的坠物撞击管道时,管道的变形特征存在差异.研究结果对管道的风险评估及安全埋深设计具有指导意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	董胜	中国海洋大学工程学院	130	490	12.0	16.0
2	谭俊哲	中国海洋大学工程学院	36	118	6.0	10.0
3	姜逢源	中国海洋大学工程学院	10	9	2.0	2.0
4	赵玉良	中国海洋大学工程学院	7	3	1.0	1.0