基于CEL方法的黏土环境下海底管道初始沉降研究

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作者 何杨 赵洪扬 +3 位作者 赵党 张润东 李传龙 丁力 《天然气与石油》 2025年第2期99-106,共8页

在海洋油气深水领域开发中,管道通常直接裸露铺设于海床上,安装期产生的初始沉降量是计算稳定性及侧向屈曲的基础数据,合理评估管道的初始沉降在海管结构设计中尤为重要。通过有限元软件ABAQUS中欧拉—拉格朗日耦合(Coupled Eulerian-La... 在海洋油气深水领域开发中,管道通常直接裸露铺设于海床上,安装期产生的初始沉降量是计算稳定性及侧向屈曲的基础数据,合理评估管道的初始沉降在海管结构设计中尤为重要。通过有限元软件ABAQUS中欧拉—拉格朗日耦合(Coupled Eulerian-Lagrangian,CEL)方法对黏土环境下海底管道初始沉降展开研究,采用DNV-RP-F114《海底管道管土相互作用》(Pipe-soil interaction for submarine pipelines,以下简称DNV-RP-F114)方法进行对比验证,阐述了管道垂向下沉过程中黏土海床的形态变化、应力响应及塑性区发展规律,分析了不同强度土体以及不同摩擦系数对管道初始沉降的影响。结果表明,相较于DNV-RP-F114方法,CEL方法计算初始沉降量更小,数值模型符合土力学机理,管道初始沉降受土体强度的影响较显著,而摩擦系数对管道初始沉降的影响较小。研究结果对海底管道初始沉降分析具有借鉴意义,可为海底管道结构设计提供参考。 展开更多

关键词 海底管道 黏土海床 初始沉降 有限元 欧拉—拉格朗日耦合方法

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曲线顶管底幕法施工对沉船扰动的CEL数值模拟 被引量：6

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作者 周东荣 张家铭 +5 位作者 庄欠伟 黄昕 翟一欣 朱小东 张弛 张子新 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期60-68,共9页

依托“长江口二号”沉船打捞工程,采用耦合欧拉-拉格朗日法对极小曲率半径矩形曲线顶管底幕法沉船打捞工程进行数值模拟分析,获得底幕施工过程中顶推力以及船体竖向位移的动态变化,并与模型试验结果进行了对比验证.结果表明:所提的数值... 依托“长江口二号”沉船打捞工程,采用耦合欧拉-拉格朗日法对极小曲率半径矩形曲线顶管底幕法沉船打捞工程进行数值模拟分析,获得底幕施工过程中顶推力以及船体竖向位移的动态变化,并与模型试验结果进行了对比验证.结果表明:所提的数值模型模拟结果和模型试验结果吻合较好,能较精确地预测沉船的变位和顶管的顶推力变化;最后一根管节推进为最危险工况,需要加强施工控制;采用左右对称推进而非顺序推进能够有效降低施工对沉船和土体的扰动. 展开更多

关键词 曲线顶管 沉船打捞 数值模拟 耦合欧拉-拉格朗日法

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基于CEL法的柔性仿生机器鱼模型及巡游速度研究 被引量：1

3

作者 张开升 邹庆彪 +1 位作者 赵波 张保成 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期34-40,57,共8页

为了研究柔性仿生机器鱼的设计参数(鱼体刚度、鱼体摆动频率、鱼体摆动幅值)对巡游速度的影响规律,并据此得出仿生机器鱼在达到较优巡游速度时的参数组合,文中首先根据耦合欧拉-拉格朗日(简称CEL)法的基本原理建立了柔性仿生机器鱼自主... 为了研究柔性仿生机器鱼的设计参数(鱼体刚度、鱼体摆动频率、鱼体摆动幅值)对巡游速度的影响规律,并据此得出仿生机器鱼在达到较优巡游速度时的参数组合,文中首先根据耦合欧拉-拉格朗日(简称CEL)法的基本原理建立了柔性仿生机器鱼自主游动的流固耦合模型,然后通过正交试验得到不同组合的设计参数,并通过数值仿真模拟在不同参数组合下仿生机器鱼的巡游表现,最后根据仿真数据统计出各项设计参数对仿生机器鱼巡游速度的影响,并据此得到较优的参数组合。结果表明:CEL法能够考虑柔性仿生机器鱼在游动过程中的柔性变形,因而能够更加真实地反映实际情况中柔性仿生机器鱼的游动行为;在样本范围内,柔性仿生机器鱼模型的巡游速度随着鱼体刚度和鱼体摆动幅值的增加而呈现先增后减的趋势,随着鱼体摆动频率的增加呈现增加的趋势;在鱼体刚度(弹性模量)为30 MPa、鱼体摆动幅值为0.13倍体长、鱼体摆动频率为5.16 Hz时,柔性仿生机器鱼的巡游速度达到较高的水平。 展开更多

关键词 柔性仿生机器鱼 鱼体刚度 巡游速度 耦合欧拉-拉格朗日法

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钻井船插桩CEL数值模拟中的若干问题分析 被引量：29

4

作者 戴笑如 王建华 范怡飞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2278-2286,共9页

依据模拟钻井船在不同场地条件下贯入阻力的离心模型试验结果及具体工程实例,对利用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)有限元方法模拟钻井船在黏土、砂土、黏土下覆砂土、砂土下覆黏土及成层土场地插桩过程时,影响贯入阻力计算结果的几个因素进行... 依据模拟钻井船在不同场地条件下贯入阻力的离心模型试验结果及具体工程实例,对利用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)有限元方法模拟钻井船在黏土、砂土、黏土下覆砂土、砂土下覆黏土及成层土场地插桩过程时,影响贯入阻力计算结果的几个因素进行了研究。结果表明,对于不同土层场地条件,有限元模型中欧拉区域范围对贯入阻力几乎没有影响。为确保CEL数值结果的精度,有限元建模时靠近桩靴部分设置为细网格区域,以外区域设置为粗网格区域;对于不同土层场地条件,减小细网格尺寸及增大细网格范围可以减小贯入阻力的振荡情况;经比较总结,细网格尺寸建议取0.05倍桩靴直径,细网格范围建议取2倍桩靴直径。采用位移控制模拟钻井船插桩时,桩靴贯入速率对黏土场地的贯入阻力影响较小,对砂土下覆黏土场地的贯入阻力影响很大,对一般成层土场地的贯入阻力有一定影响。经比较总结,建议在研究钻井船在不同土层场地的计算贯入阻力时,有限元模型的桩靴贯入速率取0.2 m/s。 展开更多

关键词 钻井船插桩 不同土层条件 耦合欧拉-拉格朗日(cel)方法 贯入速率 欧拉体范围 网格尺寸

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基于CEL法的故障齿轮热流固耦合有限元分析 被引量：1

5

作者 曹亚超 卢伟 +1 位作者 崔素晓 马雷晓 《河北工业科技》 CAS 2023年第5期323-331,共9页

为探究风电机组传动系统中齿轮不同故障热流固耦合下应力演化规律,利用ABAQUS软件,采用CEL有限元法对啮合齿轮进行数值模拟。研究了温度场对齿轮啮合最大接触应力的影响以及热流固耦合下不同损坏程度齿轮在齿宽、齿厚方向最大接触应力... 为探究风电机组传动系统中齿轮不同故障热流固耦合下应力演化规律,利用ABAQUS软件,采用CEL有限元法对啮合齿轮进行数值模拟。研究了温度场对齿轮啮合最大接触应力的影响以及热流固耦合下不同损坏程度齿轮在齿宽、齿厚方向最大接触应力值的演化规律。结果表明:引入温度场后不同阶段啮合齿轮的最大接触应力分别增长了20.63%,41.28%,6.13%,说明热力场的介入对应力结果有重要影响;点蚀孔边缘接触应力明显大于正常部位且会扩展,损坏程度越大接触应力值越大;断齿故障在断裂位置接触应力会激增,并且越靠近断裂端接触应力越大且断裂深度越大,最大接触应力也越大;在不同断齿工况下,沿齿厚方向的应力变化趋势一致,断裂程度与齿厚方向上整体应力值呈正相关。CEL有限元法适用于齿轮热流固耦合分析,可以较好地模拟故障齿轮运行状态,为齿轮模拟仿真提供借鉴与指导。 展开更多

关键词 流体力学 有限元分析 齿轮箱 cel法 热流固耦合

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基于CEL法的钻孔灌注桩后注浆加固数值模拟及承载力分析 被引量：7

6

作者 周浙红 杨晓东 +1 位作者 王慧荣 张良夫 《地基处理》 2023年第4期305-311,共7页

为探究后注浆加固土层对钻孔灌注桩承载力的影响规律,以江苏省南通市某工程为背景,基于耦合欧拉-拉格朗日方法(CEL法),采用ABAQUS有限元软件建立了后注浆钻孔灌注桩精细化有限元模型,对压密注浆过程进行了全过程仿真模拟,发现浆体的扩... 为探究后注浆加固土层对钻孔灌注桩承载力的影响规律,以江苏省南通市某工程为背景,基于耦合欧拉-拉格朗日方法(CEL法),采用ABAQUS有限元软件建立了后注浆钻孔灌注桩精细化有限元模型,对压密注浆过程进行了全过程仿真模拟,发现浆体的扩散形状更趋向于水滴型。将模拟结果与理论值、试验值进行比较,认为CEL法模拟可以作为对实际注浆过程浆体成型的有效参考。同时基于注浆结果,对是否采用后注浆的钻孔灌注桩承载力进行分析,将承载力模拟结果与江苏省南通市某工程后注浆钻孔灌注桩的单桩竖向抗压静载荷试验结果进行了对比,证明了数值模拟结果的准确性。模拟结果从数值仿真的角度为浆体固化后形状的确定提供了依据,可为相关工程应用及分析提供参考,同时定量分析结果从机理上证明钻孔灌注桩后注浆能有效提高桩的承载力。 展开更多

关键词 后注浆加固 承载力 数值模拟 cel方法 钻孔灌注桩 流固耦合分析

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基于CEL方法油箱跌落过程结构动态应力分析 被引量：3

7

作者 刘振光 何兴云 王永勤 《机械》 2023年第3期8-13,20,共7页

空投车辆着陆过程的冲击应力分布状态影响空投车辆油箱的服役可靠性。针对空投车辆跌落过程油箱结构的冲击应力规律研究,建立了充油75%的油箱有限元模型,采用CEL方法对油箱进行流固耦合计算,结合实车空投试验,分析了油箱本体动态应力分... 空投车辆着陆过程的冲击应力分布状态影响空投车辆油箱的服役可靠性。针对空投车辆跌落过程油箱结构的冲击应力规律研究,建立了充油75%的油箱有限元模型,采用CEL方法对油箱进行流固耦合计算,结合实车空投试验,分析了油箱本体动态应力分布以及液体状态。结果表明:跌落冲击过程,油箱壳体与内部隔板翻边搭接位置处应力最大;油箱底部橡胶缓冲垫是降低油箱结构动态应力的有效形式,缓冲垫接触面积达到原来的四倍,油箱结构动态应力下降10 MPa。研究结果对空投车辆油箱服役可靠性提升有重要的理论指导,也可为空降车空投结构设计与校核提供理论依据。 展开更多

关键词 跌落冲击 动态应力 cel方法 流固耦合

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基坑连续破坏对邻近盾构隧道影响研究

8

作者 郑刚 韩思佳 +5 位作者 孙基斌 程雪松 刘永超 张雁 任东帅 骆天逸 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S2期1-6,共6页

基坑垮塌触发既有邻近隧道破坏的灾变机理等相关问题亟待深化研究。针对基坑垮塌对相邻隧道结构的影响进行研究,首先建立了基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法的数值模型,研究了不同位置条件下基坑垮塌对邻近盾构隧道不同结构的影响。结果... 基坑垮塌触发既有邻近隧道破坏的灾变机理等相关问题亟待深化研究。针对基坑垮塌对相邻隧道结构的影响进行研究,首先建立了基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法的数值模型,研究了不同位置条件下基坑垮塌对邻近盾构隧道不同结构的影响。结果表明:①基坑产生局部破坏后,相邻隧道结构的荷载模式发生改变,隧道结构产生向基坑靠近和整体沉降的过量变形,隧道结构中部分接头的内力超过相应的承载能力,对隧道结构的安全状态造成威胁;②既有隧道与基坑距离越近对结构安全性能的影响越大,且隧道埋深越浅隧道接头受破坏程度越严重,位于隧道结构底部的接头工作性能受影响最大;③在实际工程中,应将基坑破坏对隧道产生的不利影响传播路径进行隔断,可以考虑对土体进行加固或者增加隔离措施。 展开更多

关键词 基坑破坏 盾构隧道 耦合欧拉-拉格朗日方法 影响规律

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黏土中组合式螺旋锚地基的水平承载性能与破坏形式分析

9

作者 阎石 韩炎飞 +1 位作者 高明德 刘明伟 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期586-596,共11页

为了增强螺旋锚地基的水平承载力和刚度,笔者提出了一种新型组合式螺旋锚地基,研究其水平承载性能、破坏形式及主要影响参数。采用ABAQUS有限元分析软件建立了组合式螺旋锚的耦合Euler-Lagrange(CEL)模型,经试验验证后,利用该模型分析... 为了增强螺旋锚地基的水平承载力和刚度,笔者提出了一种新型组合式螺旋锚地基,研究其水平承载性能、破坏形式及主要影响参数。采用ABAQUS有限元分析软件建立了组合式螺旋锚的耦合Euler-Lagrange(CEL)模型,经试验验证后,利用该模型分析土体性质、锚盘间距、螺旋锚埋深对地基水平承载性能和破坏形式的影响。研究结果表明:土体剪胀角的影响效果最为显著,且随剪胀角增大越来越明显;锚盘间距对地基水平承载能力影响不显著,但破坏模式会随着间距的改变而发生变化;随着埋深的增加,组合式螺旋锚的水平承载能力提高,当埋深H=20 D时,水平承载力趋于稳定;初始水平刚度较普通螺旋锚提高约1.33倍;破坏模式也由全局破坏逐渐变化为局部破坏。利用组合式螺旋锚地基是提高其承载能力和水平刚度的一种有效方法。 展开更多

关键词 组合式螺旋锚地基 水平承载性能 耦合欧拉-拉格朗日(cel)法 土体性质 锚盘间距 埋深

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钻井船插桩对邻近桩影响的耦合欧拉-拉格朗日有限元方法研究 被引量：27

10

作者 王建华 兰斐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1127-1136,共10页

依据模拟钻井船在黏土层中插桩对邻近桩影响的离心模型试验结果,研究了通过耦合欧拉-拉格朗日（CEL）有限元计算并结合非线性地基梁有限元计算,分析钻井船插桩对邻近桩影响问题的可行性。CEL有限元方法将产生大变形的土体设为欧拉体,采... 依据模拟钻井船在黏土层中插桩对邻近桩影响的离心模型试验结果,研究了通过耦合欧拉-拉格朗日（CEL）有限元计算并结合非线性地基梁有限元计算,分析钻井船插桩对邻近桩影响问题的可行性。CEL有限元方法将产生大变形的土体设为欧拉体,采用欧拉有限元方法计算该区域的变形响应,计算过程中,欧拉体的空间网格形状、大小位置保持不变,物质可在网格之间运动;其他土体设为拉格朗日体,采用拉格朗日有限元方法计算变形响应,计算过程中,物质的运动和网格的变形保持一致。运用罚函数方法实现欧拉体与拉格朗日体的耦合。通过CEL有限元计算,可以确定钻井船插桩导致的邻近桩桩身水平位移。进一步通过非线性地基梁有限元模型计算确定桩身弯矩。计算结果表明,利用CEL有限元方法并结合非线性地基梁有限元方法计算出的桩身位移和弯矩沿桩长的变化与离心模型试验结果基本一致。说明采用CEL有限元方法并结合非线性地基梁有限元方法分析黏土层中插桩对邻近桩的影响问题是可行的。CEL有限元模型中欧拉土体范围的设置对计算结果有明显影响。研究表明,若插桩深度小于0.75倍桩靴直径,可将欧拉土体范围设置成1.00~1.25倍桩靴直径;若插桩深度大于0.75倍桩靴直径,将欧拉土体范围取为插桩深度以下0.5倍桩靴直径是恰当的。 展开更多

关键词 钻井船插桩 耦合欧拉-拉格朗日方法 插桩影响 非线性地基梁

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竖向小曲率半径曲线顶管掘进管节-土体相互作用 被引量：5

11

作者 李登 庄欠伟 +4 位作者 黄昕 周东荣 朱小东 张弛 魏良孟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期69-79,共11页

“长江口二号”古沉船采用国际首创的曲线顶管底幕法进行打捞,其顶管机的机械设计及管节的结构设计需明确顶管管节与地层的相互作用并建立合理的顶推力计算模型.在厘清顶管掘进过程中管节-地层相互作用因素的基础上,基于极限平衡理论,... “长江口二号”古沉船采用国际首创的曲线顶管底幕法进行打捞,其顶管机的机械设计及管节的结构设计需明确顶管管节与地层的相互作用并建立合理的顶推力计算模型.在厘清顶管掘进过程中管节-地层相互作用因素的基础上,基于极限平衡理论,推导竖向小曲率半径曲线顶管掘进顶推力计算方法.采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法对单根管节的动态掘进过程进行数值模拟分析,获得小曲率半径矩形曲线顶管掘进过程中地层应力和地表变形的动态变化规律,并通过与模型试验、现场施工监测数据和理论计算结果的对比分析,明确竖向小曲率半径曲线顶管动态掘进过程中顶推力的动态变化特征及控制因素.研究成果可为类似“长江口二号”打捞工程的实施提供重要的理论依据和技术指导. 展开更多

关键词 曲线顶管底幕法 沉船打捞 顶推力 耦合欧拉-拉格朗日方法 地层变形

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超声空化微射流建模与仿真 被引量：6

12

作者 叶林征 祝锡晶 郭策 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第21期2890-2894,共5页

为探求功率超声珩磨中空化作用产生的微射流对壁面的冲击作用,考虑液体压缩性,基于连续方程及动量方程,建立了壁面峰值压力及滞止压力公式。应用耦合欧拉拉格朗日(CEL)方法建立了微射流冲击壁面的有限元模型,并对壁面压力、壁面变形等... 为探求功率超声珩磨中空化作用产生的微射流对壁面的冲击作用,考虑液体压缩性,基于连续方程及动量方程,建立了壁面峰值压力及滞止压力公式。应用耦合欧拉拉格朗日(CEL)方法建立了微射流冲击壁面的有限元模型,并对壁面压力、壁面变形等进行了数值研究。结果表明:壁面的峰值压力、最大变形深度及最大等效应变均出现在射流冲击的边缘;铝板在微射流冲击后出现深约0.11μm的凹坑,并在凹坑边缘有材料隆起;壁面塑性变形主要发生在冲击前期,等效应变呈环形分布。空化微射流的冲击有利于材料的去除。 展开更多

关键词 超声空化 微射流冲击 耦合欧拉拉格朗日(cel)方法 材料变形

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松砂中螺旋锚上拔承载力及破坏模式数值分析 被引量：10

13

作者 袁驰 张新 +1 位作者 郝冬雪 陈榕 《东北电力大学学报》 2019年第6期50-57,共8页

基于ABAQUS有限元软件,采用耦合欧拉拉格朗日法处理大变形问题,模拟松砂中锚板直径D=0.4 m,最大埋深H=12D,最大锚盘间距S=6D的18个螺旋锚上拔过程.分析锚盘埋深及间隔对上拔承载力及破坏模式的影响,并与已有理论公式进行对比.研究表明:... 基于ABAQUS有限元软件,采用耦合欧拉拉格朗日法处理大变形问题,模拟松砂中锚板直径D=0.4 m,最大埋深H=12D,最大锚盘间距S=6D的18个螺旋锚上拔过程.分析锚盘埋深及间隔对上拔承载力及破坏模式的影响,并与已有理论公式进行对比.研究表明:很松状态的砂中,对于单锚盘螺旋锚,当埋深比H/D≤4时,破坏面以倒锥台形开展至地表,滑裂面倾角为5°~10°,将该倾角代入已有理论公式获得的上拔承载力与数值结果接近;当埋深比H/D>6时,破坏面局限在地表以下,形似气泡状.对于双锚盘螺旋锚,当锚盘间距比S/D=6时,发生独立破坏模式;当锚盘间距比S/D<4时,盘间土体破坏面为整体柱状,锚盘发挥效率较小,上拔承载力降低,因此建议螺旋锚间隔比S/D至少为4. 展开更多

关键词 螺旋锚基础 上拔承载力 破坏模式 耦合欧拉拉格朗日(cel)法

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海床中落锚问题的模型试验和大变形有限元研究 被引量：6

14

作者 王彦頔 任宇晓 +3 位作者 庄道坤 高鑫 柴伟森 闫澍旺 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期202-207,共6页

落锚在海床中的贯入问题既影响着后续的拖锚行为,又对铺设于海底的管道、电缆、隧洞等有着较大的威胁。基于耦合欧拉–拉格朗日大变形有限元方法,建立了关于落锚在黏性土海床上贯入问题的计算模型,考虑了黏土强度与重度随深度的变化,通... 落锚在海床中的贯入问题既影响着后续的拖锚行为,又对铺设于海底的管道、电缆、隧洞等有着较大的威胁。基于耦合欧拉–拉格朗日大变形有限元方法,建立了关于落锚在黏性土海床上贯入问题的计算模型,考虑了黏土强度与重度随深度的变化,通过与模型试验结果的对比验证了模型的准确性。文章揭示了锚在贯入海床过程中锚的受力、速度及贯入深度等随贯入时间的发展规律,并利用有限元模型分析了土体强度、初始触底速度等参数对落锚贯入问题的影响。 展开更多

关键词 耦合欧拉–拉格朗日 cel 落锚 大变形分析 模型试验

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超深沉井下沉周边环境效应与控制措施 被引量：17

15

作者 赵敏杰 《建筑施工》 2020年第6期1079-1084,共6页

针对镇江大港水厂一期取水工程中的超深沉井施工,利用耦合欧拉拉格朗日(CEL)方法建立了三维数值计算模型,考虑沉井下沉深度、井内土体高度、井-土界面极限摩阻力等因素,分析超深沉井下沉周边环境效应。计算结果表明:沉井下沉影响范围约... 针对镇江大港水厂一期取水工程中的超深沉井施工,利用耦合欧拉拉格朗日(CEL)方法建立了三维数值计算模型,考虑沉井下沉深度、井内土体高度、井-土界面极限摩阻力等因素,分析超深沉井下沉周边环境效应。计算结果表明:沉井下沉影响范围约为距沉井侧壁0.5倍下沉深度;随着井-土界面极限摩阻力提高,土体变形和下沉阻力均增大;井内留有一定土体高度可有效降低环境变形,但会使下沉阻力增大。根据计算结果,提出了沉井下沉地表沉降计算公式,并从加固范围、注浆、井内土体高度等方面提出了沉井下沉控制措施,可为今后类似工程提供借鉴。 展开更多

关键词 超深沉井 耦合欧拉-拉格朗日(cel) 环境效应 下沉阻力 控制措施

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双发CL-20基含铝装药水下爆炸载荷特性

16

作者 张竞元 李海龙 +2 位作者 冯海云 王龙侃 张之凡 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期747-757,I0005,共12页

基于水下爆炸理论,采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法,建立了CL-20基含铝炸药水下爆炸模型,分析了冲击波载荷和气泡动力学特性;在此基础上探究了双发CL-20基含铝装药水下爆炸冲击波时空分布规律及气泡融合特性,讨论了不完整刚性边界附近双... 基于水下爆炸理论,采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法,建立了CL-20基含铝炸药水下爆炸模型,分析了冲击波载荷和气泡动力学特性;在此基础上探究了双发CL-20基含铝装药水下爆炸冲击波时空分布规律及气泡融合特性,讨论了不完整刚性边界附近双发CL-20基含铝装药水下爆炸气泡动力学特性,得到了装药种类、破口尺寸和爆距3种关键因素对双发装药水下爆炸气泡载荷特性的影响。结果表明,与TNT装药相比,CL-20基含铝装药水下爆炸气泡半径和脉动周期更大,气泡最大半径增大了27%,脉动周期提高了65%,但气泡脉动压力小于TNT。双发CL-20基含铝装药在水平和垂直位置具有特征尖锐波峰-波谷载荷曲线和特征双峰曲线,冲击波峰值压力大于单发装药,最大增长率可达48.26%。不完整刚性边界破口尺寸、爆距增大会增加双发装药气泡射流宽度和持续时间,CL-20会加剧不完整边界对气泡动力学的影响。 展开更多

关键词 爆炸力学 CL-20基含铝炸药 水下爆炸 冲击波 气泡动力学 不完整边界 耦合欧拉-拉格朗日(cel)方法

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基于能量突变准则的边坡大变形有限元分析 被引量：2

17

作者 胡淼 陈学俭 刘勇 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1102-1111,共10页

采用基于拉格朗日算法的传统有限元方法分析边坡的大变形破坏问题时,网格的高度畸变易造成计算精度降低、甚至不收敛的情况。引入耦合欧拉-拉格朗日(coupling Eulerian Lagrangian method,CEL)大变形方法,模拟了有、无抗滑桩的软土边坡... 采用基于拉格朗日算法的传统有限元方法分析边坡的大变形破坏问题时,网格的高度畸变易造成计算精度降低、甚至不收敛的情况。引入耦合欧拉-拉格朗日(coupling Eulerian Lagrangian method,CEL)大变形方法,模拟了有、无抗滑桩的软土边坡失稳全过程,对比大小变形在不同失稳判据下的安全系数,探究能量突变失稳判据求解安全系数的有效性,研究了抗滑桩对于边坡滑动距离的影响。结果表明:边坡失稳从启动到最终破坏是一个土体大变形的过程,CEL大变形方法可有效模拟边坡失稳后的整个滑坡破坏过程;边坡失稳启动后,滑坡体的滑动速度增加导致动能急剧增加,基于大变形能量突变准则求出的安全系数与其他准则在小变形条件下所得结果具有良好的一致性,由此验证了能量突变准则的有效性;通过大变形方法,可以直观地模拟抗滑桩对于滑距的作用。 展开更多

关键词 耦合欧拉-拉格朗日法 大变形 抗滑桩 安全系数 能量 滑距

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基于耦合欧拉-拉格朗日方法的浮筒着水数值仿真 被引量：4

18

作者 胡奇 王明振 +2 位作者 张家旭 吴彬 褚林塘 《系统仿真技术》 2019年第1期18-22,40,共6页

基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法对浮筒着水进行数值仿真。建立浮筒着水三维模型,在保持浮筒质量、水平速度不变的情况下,利用三维模型对不同初始姿态角和下沉速度时浮筒着水工况进行数值仿真,最后对比各工况下垂直加速度、垂直速度、... 基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法对浮筒着水进行数值仿真。建立浮筒着水三维模型,在保持浮筒质量、水平速度不变的情况下,利用三维模型对不同初始姿态角和下沉速度时浮筒着水工况进行数值仿真,最后对比各工况下垂直加速度、垂直速度、姿态角时历曲线。结果表明:下沉速度越大,浮筒所受载荷越大,初始姿态角越小,浮筒发生第二次弹跳的时间就越早;垂直加速度的仿真结果与水池着水试验结果比较吻合。 展开更多

关键词 耦合欧拉-拉格朗日(cel)方法 浮筒 着水 数值仿真

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不同底质条件下近海底爆炸冲击波载荷特性研究 被引量：1

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作者 吴易烜 邵岩 +2 位作者 谢宇杰 高宏林 张之凡 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期152-161,共10页

近海底爆炸冲击波会对海底光缆、海底管道等设施造成严重的破坏,不同底质条件的冲击阻抗会影响冲击波的时空演化规律,因此,研究不同底质条件下近海底爆炸冲击波载荷具有重要的意义。基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立近海底爆炸模型,探究... 近海底爆炸冲击波会对海底光缆、海底管道等设施造成严重的破坏,不同底质条件的冲击阻抗会影响冲击波的时空演化规律,因此,研究不同底质条件下近海底爆炸冲击波载荷具有重要的意义。基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立近海底爆炸模型,探究海底底质对近海底爆炸冲击波载荷的影响,结果显示:测点角度在20°~50°范围内时,海底底质材料会显著影响冲击波峰值压力,近海底反射的影响随爆距比的增加而增强,当测点角度超出该范围时,该现象逐渐消失;海底底质影响范围不随底质的变化而变化,但是在不同底质条件下,受影响区域的反射系数截然不同,当海底底质较软时,海底底质影响区域内的冲击波反射系数在0.81~1.05之间,当海底底质为刚壁时,海底底质影响区域内的冲击波反射系数在0.98~1.33之间;水深不会导致冲击波峰值压力发生显著变化。 展开更多

关键词 水下爆炸 近海底 冲击波 耦合欧拉-拉格朗日方法 底质条件 水深

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堆载作用下邻近单桩响应的耦合与非耦合分析

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作者 马迪 《粉煤灰综合利用》 CAS 2023年第3期42-49,共8页

本文介绍了两种计算堆载对邻近单桩影响的方法:目前较常用的是将土和桩的响应分开求解的非耦合方法;另一种为使用显式耦合欧拉-拉格朗日(CEL)技术建立数值分析模型。计算并比较了耦合/非耦合方法所得的桩基响应,并分析其结果差异的原因... 本文介绍了两种计算堆载对邻近单桩影响的方法:目前较常用的是将土和桩的响应分开求解的非耦合方法;另一种为使用显式耦合欧拉-拉格朗日(CEL)技术建立数值分析模型。计算并比较了耦合/非耦合方法所得的桩基响应,并分析其结果差异的原因。此外,应用CEL耦合模型对堆载间距、强度、桩径进行参数敏感性分析得出:(1)堆载距离单桩越近,0~5 m深度内桩的水平位移越大,桩顶位置尤其突出。间距为1.0 B时弯矩最大值相对于间距0.5 B减小约71%、间距为1.5 B时弯矩最大值相对于间距B减小约57.3%;(2)堆载强度增加,桩身水平位移增加。堆载下沉深度为0.05 B时桩基弯矩最大值与下沉0.1 B基本一致,只是弯矩最大值点深度增加;堆载下沉深度为0.15 B时桩基弯矩最大值相对于下沉0.1 B增加约88.3%;(3)桩径由0.375 m增大到0.75 m可使桩顶位移减小82%,桩基相对弯矩(M/EI)最大值减小73%。 展开更多

关键词 堆载 耦合法 非耦合法 耦合欧拉-拉格朗日法 cel 数值分析 土体变形

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