水下绞笼式挖沟机机械开挖数值分析
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- DOI:
- 作者:
- 王亮, 李军营, 卢正超, 尚智敏, 季春光, 张其一
- 作者单位:
- 1. 海洋石油工程股份有限公司, 天津 300456;2. 天津市精研工程机械传动有限公司, 天津 300409;3. 中国海洋大学工程学院, 山东青岛 266100
- 关键词:
- 绞笼式挖沟机; 流固耦合; 数值仿真; 切削荷载; 破坏机理
- 摘要:
- 海底管道是海洋油气田开发中输送油气资源的重要设施，为维持其自身安全和在位稳定性，必须将海底管道埋设到预定的深度，海底挖沟机是埋设海底管道和电缆的重要设备。采用非线性流固耦合算法，对机械绞笼切削土体进行了深入求解，分析了绞笼开沟过程中的切削荷载变化规律，研究了开沟过程中土体的变形规律与破坏机理。数值计算结果表明：开沟过程中绞笼的切削荷载随着绞笼转速的增大而减小；绞笼刃板上钭齿的刚度与摩擦特性对切削荷载影响较为显著；绞笼内部螺旋导料板也较为明显地影响着切削荷载。最后，针对数值计算结果，给出了绞笼切削荷载计算公式，能够较为准确、高效地对绞笼式挖沟机切削荷载进行计算，在工程应用方面具有一定的参考价值。