کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8059230 1520226 2018 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical investigation of pore pressure effect on blast-induced pipeline-seabed interaction
ترجمه فارسی عنوان
بررسی عددی اثر فشار منفذی بر تعامل خط‌لوله-بستر دریا تحت القاء-دمش
کلمات کلیدی
فشار آب منفذی، انفجار زیرآبی، PSI، تخمین u-p، الگوریتم ALE-لاگرانژ
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

2.روش‌ها و مدل‌های

1.2. پدیده دمش و مواد کاملاً انفجاری

2.2.مدل جفت‌شده هیدرومکانیک برای انفجار

جدول 1. پارامترهایی برای TNT و گاز آرمانی.

جدول 2. پارامترهایی برای خط‌لوله‌ها و خاک اشباع‌شده (واحد:فرمول).

شکل 1. (a) طرح مدل اعتبارسنجی. (b) اعتبارسنجی تخفیف موج در خاک رس اشباع شده با tm 5-855-1.

شکل 2. اعتبارسنجی انتشار موج دمش در مدل انفجار زیرآبی: (a) نمای ارتقایافته بار انفجاری و نقاط در حال سنجش؛ و (b) تصدیق تضعیف پیک فشار القا شده با انفجار زیرآبی.

3.2. قانون اصلی خاک

شکل 3. شرح مدل تحقیق پاسخ دینامیک خط‌لوله‌ غوطه‌ور برای انفجار زیرآبی.

شکل 4. حالت حرکت و توزیع جابجایی برای خط‌لوله‌ در صفحه X-Z  : (a) خط‌لوله‌ در مدل پیشنهادی؛ (b) خط‌لوله‌ در مدل مرسوم. 

شکل 5. سری‌های زمانی فشار عنصر نقاط سنجش در بخش خط‌لوله‌: (a) مدل پیشنهادی؛ (b) مدل مرسوم.

شکل 6. سری‌های زمانی شتاب در نقطه A از مدل پیشنهادی و مدل مرسوم: (a) شتاب X؛ (b) شتاب Z.

شکل 7. سری‌های زمانی شتاب در نقطه A از مدل پیشنهادی و مدل مرسوم: (a) شتاب X؛ (b) شتاب Z.

شکل 8. پراکندگی جابجایی منتج در راستای خط‌لوله‌.

3.اعتبارسنجی مدل

4.نتایج و بحث‌ها

شکل 9. پراکندگی پیرامونی فشار عنصر در بخش مقطع خط‌لوله‌ (IA = 0)

شکل 10. پراکندگی پیرامونی فشار عنصر در بخش متقابل خط‌لوله‌ (IA = 45).

شکل 11. پراکندگی پیرامونی فشار عنصری نزدیک به بخش خط‌لوله‌ (IA = 0).

5.نتیجه‌گیری 

 
ترجمه چکیده
کاملاً آشکار است که فشار آب منفذی نقشی مهم در طراحی سازه‌های زیردریایی ایفا می‌کند چون تعامل آب منفذی و ذرات خاک به شکلی معنی‌دار بر رفتار خاک محیطی تاثیرگذار هستند. با این حال، نقش آب منفذی در خاک اشباع شده عموماً زمانی نادیده گرفته می‌شود که پاسخ خاک تحت‌القاء-دمش برآورد می‌شود. مدل تعامل خط‌لوله-بستر دریا (PSI) ایجاد می‌شود تا پاسخ دمش خط لوله‌ها با ملاحظه اثر منفذی آب شبیه‌سازی شود. تخمین u-p در روش عنصر متناهی (FEM) گنجانده شده است تا پاسخ دینامیک خط‌لوله‌های دفن شده در خاکِ کاملاً اشباع شده تابع انفجار زیرآبی مطالعه شود. از الگوریتم ALE-لاگرانژ اختیاری لانگرانژ-اولری برای حل تغییر شکل عمده در مجاورت انفجار زیرآبی بهره‌برداری می‌شود. داده‌های آزمون از منابع قبلی اتخاذ شد تا مدل پیشنهادی اعتبارسنجی شود. در ادامه، تحلیل تطبیقی بین مدل پیشنهادی و مدل مرسوم اجرا شد که فشار منفذی را نادیده می‌گیرد. نتایج عددی مدل پیشنهادی متمایز از نتایج کسب شده از مدل مرسوم بود. پاسخ‌های دمش خط‌لوله‌ها و خاک عموماً با رویکرد مرسوم دست‌کم گرفته شده است. این تحلیل متضاد بر اثر فشار منفذی در طراحی مهندسی خط‌لوله‌های غوطه‌ور تاکید می‌کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی دریا (اقیانوس)
چکیده انگلیسی
It is well-known that the pore water pressure plays an important role in the design of submerged structures since interaction of pore water and soil particles significantly affects surrounding soil behavior. However, the role of pore water within saturated soil was commonly neglected when estimating the blast-induced soil response. A pipeline-seabed interaction (PSI) model is established to simulate blast response of pipelines with consideration of pore water effect. The u-p approximation is incorporated into finite element method (FEM) to study dynamic response of pipelines buried in fully saturated soil subjected to underwater explosion. The Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE)-Lagrangian algorithm is utilized to solve large deformation in the vicinity of underwater explosion. Test data from previous literature is adopted to validate the proposed model. Then, comparative analysis is carried out between the proposed model and the conventional model that excludes pore pressure. Numerical results from the proposed model are found to be distinctive from those obtained from the conventional model. Blast responses of the pipelines and soil are underestimated generally by the conventional approach. This contrastive analysis emphasizes pore pressure effect in engineering design of submerged pipelines.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Ocean Research - Volume 77, August 2018, Pages 61-68
نویسندگان
, , ,