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原文传递新型拖曳锚的优化研究

论文题名：	新型拖曳锚的优化研究
关键词：	拖曳锚;反悬链效应;流固耦合;运动轨迹;形态优化;系泊基础
摘要：	在我国广阔的海洋中蕴藏着丰富的油气资源。如何开发利用这些宝贵的资源，是我国科技界面临的重大课题之一。法向承力锚(VLA)是近年来在深海工程之中出现的一种新型拖曳嵌入式的系泊基础。这种嵌入到海床中的新型系泊锚，在深水环境中具有非常明显的优势。准确的预测锚板在下沉安装过程中的运动轨迹是研究法向承力锚的关键。　　对新型拖曳锚形状的影响因素进行了简要分析，分析了锚板各个细部结构的主要功能。为后面的形状优化奠定了理论基础。　　运用显式动力分析软件LS-DYNA对法向承力锚的下沉安装过程进行了动力仿真分析，所做的工作有以下几个方面：　　深入分析简化了法向承力锚的下沉和嵌入过程，其中土体采用理想塑性本构模型，土体算法采用ALE算法，运用ansys/ls-dyna建立了考虑反悬链效应的法向承力锚动力模型。建立了与现场实验锚板相近的法向承力锚模型，通过现场拖曳实验对法向承力锚的动力模型进行了验证。　　探讨了会对法向承力锚下沉嵌入轨迹产生影响的一些因素，并使用考虑锚链反悬链效应的法向承力锚安装过程动力模型对一些影响法向承力锚下沉嵌入轨迹和极限嵌入深度产生影响的因素进行研究。通过改变锚板设计角、锚板锚胫长度以及锚板形状，对法向承力锚的下沉安装轨迹、嵌入深度和拖曳力进行了研究。　　依靠锚板嵌入影响因素的数值模型结果，以及前人总结的一些经验，获得锚板形态优化的设计原则和设计方法，并在此基础上设计优化锚板。通过数值模型试验，对优化锚板和普通锚板的性能进行了比较。
作者：	邱拓荒
专业：	港口、海岸及近海工程
导师：	孙克俐
授予学位：	硕士
授予学位单位：	天津大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文