安装缆绳对板锚旋转特性影响的大变形有限元分析.pdfVIP

SHIPENGINEERING船舶程

Vol.46No.72024总第46卷，2024年第7期

安装缆绳对板锚旋转特性影响的

大变形有限元分析

闫玮，赵燕兵*，赵云轩，李雪

（太原理工大学水利科学与工程学院，太原030024)

摘要：为了分析安装缆绳对吸力嵌入式板锚旋转特性的影响，基于大变形有限元分析技术耦合的

欧拉-拉格朗日法，通过用户子程序VUAMP引入缆绳方程，建立板锚-缆绳-海床土三者耦合作用的有限

元模型。分析模型土体网格尺寸、摩擦系数和缆绳子程序参数等，确定参数取值，并进行对比验证模型

的可行性。在考虑安装缆绳的影响下，分析安装角、偏心比、土体强度和缆绳方程参数等对板锚旋转特

性的影响。结果表明：安装角越大，板锚埋深损失越大，板锚的最终方位角越小，且最终方位角与安装

角互余；随着偏心比的增大，板锚的埋深损失在减小；偏心比一定时，板锚的埋深损失随着安装角的增

大而线性增大；随着土体强度的增大，板锚的埋深损失逐渐增大；当安装角为15°～45°时，板锚埋深损

失随着缆绳方程参数增大而增大；安装角大于45°，板锚埋深损失不受缆绳方程参数的影响；安装角不

变的情况下，锚板最终方位角随着缆绳方程参数的增大而逐渐减小。研究成果可为海洋系泊系统的发展

提供参考。

关键词：板锚；安装缆绳；旋转特性；大变形有限元分析

中图分类号：TU476;P75文献标志码：A

LargeDeformationFiniteElementAnalysisonInfluenceof

InstallationLineonKeyingCharacteristicsof

PlateAnchors

YANWei,ZHAOYanbing,ZHAOYunxuan,LIXue

(CollegeofWaterResourcesScienceandEngineering,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China)

Abstract:Inordertoanalyzetheinfluenceofinstallationlineonthekeyingcharacteristicsofsuction

embeddedplateanchors,basedonthecoupledEulerian-Lagrangianmethod,alargedeformationfiniteelement

analysistechnology,thechainequationisintroducedthroughtheusersubroutineVUAMPtoestablishaplate

anchor-chain-seabedinteractionalfiniteelementmodel.Themeshsizeofsoilmodel,frictionalcoefficientand

parametersofchainequationareexaminedtodeterminethevaluesoftheparametersandcomparedtoverifythe

efficiencyofthemodel.Theeffectsofinstallationangle,eccentricityratio,soilstrengthandparametersofchain

equationonthekeyingcharacterist