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题名裸露段海底电缆落锚撞击变形响应研究
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作者
黄忠顺
沙欣宇
闻婧哲
苏凯
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机构
中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
浙江华东工程咨询有限公司
广西广投北部湾海上风力发电有限公司
武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室
武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室
武汉大学海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室
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出处
《海洋工程》
北大核心
2025年第3期173-183,共11页
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文摘
船舶落锚撞击海底电缆事故频发,严重威胁海缆安全稳定运行。依托广西防城港某海上风电项目,采用无限元法模拟半无限地基及海缆的辐射效应,在Abaqus中建立船锚-海缆-海床的有限元-无限元耦合模型,获取海缆落锚撞击时的变形响应规律,并研究了海床性质、撞击角度、落锚质量和撞击速度等因素对海缆损伤变形的影响。研究结果表明:1)海缆锚砸过程可分为冲击段、转折段和回弹段3个阶段,铠装钢丝层是主要的承载构件,内部结构层动态应力演化过程相较铠装钢丝层存在滞后现象;2)海缆局部凹陷变形随土体弹性模量增大而增大,海缆整体弯曲变形随土体弹性模量的增大而减小;3)光纤单元的纵向压缩率随冲击角度的增大而减小,冲击角度对铠装层凹陷变形影响不大,对于三芯复合海缆,在冲击角0°下出现光纤单元截面变形最大值,在冲击角60°时出现最小值;4)船锚的质量对海缆整体弯曲变形影响较大,船锚的速度对海缆局部凹陷变形影响较大。
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关键词
海底电缆
落锚撞击
有限元-无限元耦合
数值模拟
结构损伤
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Keywords
submarine cables
anchor drop impact
finite element-infinite element coupling
numerical simulation
structural damage
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分类号
P756.1
[天文地球—海洋科学]
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