水下链铲式挖沟机切削土体有限元分析
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- DOI:
- 作者:
- 王磊, 李军营, 吕伟俊, 魏为, 续明, 张其一
- 作者单位:
- 1. 海洋石油工程股份有限公司, 天津 300450;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:
- 链铲式挖沟机; 流固耦合; 数值仿真; 切削荷载; 破坏机理
- 摘要:
- 海底管道通常需要埋在海底泥土里，链铲式挖沟机是海底挖沟设备的一种。采用流固耦合非线性计算方法，利用CEL法对链铲式挖沟机海床作业过程进行了数值计算，分析了链铲开沟过程中的机械切削荷载变化规律，研究了开沟过程中钭齿周围土体的变形规律与破坏机理。数值计算结果表明：开沟过程中钭齿的切削荷载随着切削速度的增大而减小；钭齿的刚度与表面摩擦特性对切削荷载影响较为显著。最后，针对数值计算结果，给出了较为实用的切削荷载计算公式，能够较为准确、高效地对挖沟机切削荷载进行计算，在工程实际应用和深入理论分析方面具有一定的参考价值。