论文部分内容阅读
深水锚是深水系泊系统的核心组成,随着新概念和新技术在深水系泊领域的不断涌现和发展,深水锚在海床中的运动行为变得更为复杂。由于对运动行为的发生机理缺乏认识,理论研究方法难以着手。同时试验研究的开展也受经济性、可行性等因素的限制。在这样的条件下,利用大变形有限元法提出一套有效可靠的分析模型并将之应用于深水锚复杂运动行为的研究中,将具有极其重要的意义。本文基于大变形有限元分析技术耦合的欧拉-拉格朗日法,引入缆绳方程,建立起锚-缆绳-海床土耦合作用的有限元分析模型。其中,系缆点处缆绳与锚的相互作用由缆绳方程来描述,并通过ABAQUS用户子程序VUAMP予以实现。首先,模拟了拖曳锚在均质和线性强度黏土中的嵌入安装过程,研究锚板运动方向、系缆点处拖曳角以及运动轨迹。通过对比拖曳锚的算例,验证了分析模型的可靠性以及在提升计算效率上的有效性。其次,模拟了吸力嵌入式板锚受力后的旋转调节过程,研究锚板运动轨迹及方位角。通过与已发表成果对比,验证了分析模型在研究吸力嵌入式板锚运动行为方面的适用性。最后,在有效验证分析模型的基础上,考察了相关参数对OMNI-Max锚在海床中的运动轨迹和方位角的影响,包括土体强度梯度、锚的初始埋深、缆绳与海床面的夹角以及缆绳方程参数。通过考察,加深了对OMNI-Max锚运动机理和嵌入特性的认识。