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原文传递法向承力锚拖曳轨迹预测的研究

论文题名：	法向承力锚拖曳轨迹预测的研究
关键词：	法向承力锚;拖曳轨迹预测;系泊基础;塑性屈服;二维模型;极限承载力
摘要：	随着深海海洋工程的迅速发展，法向承力锚作为一种新型的系泊基础，得到了越来越广泛的应用。法向承力锚是深海系泊系统的重要组成部分，在工程应用中仍存在无法准确定位的技术难题，预测其在海床中的潜入运动轨迹具有重要意义。　　埋置在粘土中锚板的失效是由于锚板周围土体的屈服导致的。其失效时的载荷可用由水平力H、铅垂力V和力偶矩M组成的塑性屈服包络面表示。根据塑性理论，这种包络面可用来预测拖曳轨迹。由于浅置锚板和深埋锚板的失效形式有较大差异，用来自于深埋锚板的包络面去预测锚板的整个下潜轨迹是不适宜的，特别是在下潜的初始阶段。所以根据潜入深度选择与之对应的包络面预测轨迹是十分必要的。　　本文利用非线性有限元技术，考虑了锚板的埋置深度、角度等因素，用平面应变模型研究了矩形锚板在下潜初期的失效行为，在大量数值模拟计算的基础上，得到了下潜初期锚板的H-V 塑性屈服包络线。根据残差平方最小的原则，基于梯度法编制FORTRAN 计算程序，分别利用锚板的平面应变模型和三维实体有限元模型的计算结果，得到了浅置锚板的H-V-M 塑性屈服包络面方程。比较发现，在相同工况下，根据三维有限元模型计算的极限承载力要比二维模型大。另外，本文还根据锚板周围土体的等效塑性应变状态，提出了新的极限承载力读取方式，使极限承载力的确定更趋合理。
作者：	张青峰
专业：	工程力学
导师：	焦永树
授予学位：	硕士
授予学位单位：	河北工业大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文