考虑颗粒破碎的砂土中鱼雷锚贯入离散元分析

• 作者: 刘鑫 董广阳 史旦达 上海海事大学海洋科学与工程学院
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 关键词: 钙质砂 颗粒破碎 鱼雷锚 贯入特性 离散元分析
• 年，卷（期）: 2024,（1）
• 页码范围: 91-101
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202212030

摘要

鱼雷锚作为一种新型深海锚固装置，在海洋油气开发等工程中应用广泛，但目前关于钙质砂海床中鱼雷锚贯入特性的研究较为匮乏。基于离散元方法，对钙质砂地基中的鱼雷锚贯入过程进行了数值分析，通过与已有室内试验结果的对比验证了数值模型的可靠性，数值模拟重点分析了鱼雷锚贯入过程中锚周土体颗粒破碎的演化规律及其对锚体贯入特性的宏细观影响。结果表明：在鱼雷锚贯入过程中，锚尖及锚端周围土体破碎严重，锚侧颗粒破碎相对较弱，颗粒破碎数量随着贯入深度的增加而增加；颗粒速度场分布基于锚体中心轴基本对称，随着贯入深度的增加，颗粒速度场分布范围扩大，颗粒运动速度峰值在贯入过程中先增加后下降；随着贯入深度增加，应力峰值先增加后逐渐减少，在翼板开始接触土体后，应力峰值达到最大值。研究结果可为岛礁工程动力锚贯入设计提供参考。