【摘 要】
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采用紧绷式锚泊系统固定深海钻井平台的关键问题是鱼雷锚在不同海床中的贯入深度与所能提供的抗拔承载力。本文采用数值方法分析了鱼雷锚在水中的运动特性及贯入海床土体中的
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采用紧绷式锚泊系统固定深海钻井平台的关键问题是鱼雷锚在不同海床中的贯入深度与所能提供的抗拔承载力。本文采用数值方法分析了鱼雷锚在水中的运动特性及贯入海床土体中的特性,通过大量计算,得出以下结论;鱼雷锚在水中运动所受的拖曳力会随着运动速度的增加而增加,鱼雷锚的拖曳系数并非定值,拖曳系数随着运动速度的增加而减小,拖曳系数的总体变化不是很大,所以在一定的速度变化范围内拖曳系数可以近似当作定值。在长径比相同的情况下,通常鱼雷锚锚头越具有流线型,其拖曳系数较小,反之较大。LS-DYNA的CEL算法可以模拟鱼雷锚在水中运动的过程,其结果与理论计算方法的结果很接近。鱼雷锚贯入海床土体的过程为快速过程,总历时极短(秒级),贯入过程可分为加速与减速两个阶段,其中减速阶段历时较长。贯入阻力随贯入深度增加而增大至峰值,当速度接近零时,贯入阻力出现陡降,最终贯入阻力(静阻力)与鱼雷锚重力平衡。随着冲击速度增加,贯入深度相应增大,且两者具有较好的线性关系。当冲击速度不变时,贯入深度随L/D增加而减小。海床土体强度参数c、φ的变化对鱼雷锚的贯入过程具有重要影响,随强度参数增加,贯入深度相应减小。
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