结构-海床耦合系统非线性动力分析数值模拟

摘要

近年来，沉入式大圆筒结构在港口、海岸及近海工程领域得到了进一步的应用，与此同时，结构-波浪-海床耦合系统的稳定性分析研究已成为国内外科学研究中比较前沿性的课题之一。从以往的科研成果可以看出，仅仅对大圆筒结构进行静力稳定性分析是远远不能满足需要的。目前，国内外许多学者正对结构-波浪-海床耦合系统的动力失稳破坏机理进行进一步的研究。 本文比照模型试验，基于MSC.Marc软件平台建立了该耦合系统的动力有限元计算模型。在模型中，通过二次开发，在将改进哈丁模型中的等效剪切模量和能表征软粘土在循环荷载作用下孔压发展变化规律的孔压模型引进Marc的基础上，采用了MSC.Marc Python中的PyMentat模块，将改进的哈丁模型中的等效阻尼比的变化进入算例，对结构-波浪-海床耦合系统进行动力响应分析，重点考察了阻尼的效应。此外，将在材料动本构关系中较为常用的Ramberg-Osgood非线性无弹性模型引入数值模型中，对同一耦合系统进行了动力响应计算，并与哈丁等效线性化方法进行了对比，得到了一些有用的结论，对耦合系统的动力响应有了更深入的认识。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3本文的主要工作

第二章基于改进哈丁模型的等效线性化计算模型

2.1哈丁模型介绍

2.2等效线性化算法简介

2.3改进的哈丁模型及等效线性化算法在MSC.Marc中的实现

2.4阻尼理论

2.5 python简介

2.6分离力模型

2.7小结

第三章基于Ramberg-Osgood模型的非弹性非线性计算模型

3.1概述

3.2 Ramberg-Osgood模型介绍

3.2.1 Ramberg-Osgood模型公式

3.2.2确定参数的两种方法

3.3将Ramberg-Osgood模型引入数值模型

3.3.1等效剪应力

3.3.2 Ramberg-Osgood参数确定

3.4小结

第四章应用及考察

4.1概述

4.2数值模型建立及参数选择

4.3对基于改进的哈丁模型的等效线性化模型的考察

4.3.1对阻尼效应的考察

4.3.2接触面分离力模型

4.3.3结论

4.4对基于Ramberg-Osgood模型的非线性非弹性模型的考察

4.4.1 Ramberg-Osgood模型

4.4.2阻尼效应考察

4.4.3结论

4.5小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.1.1哈丁模型

5.1.2 Ramberg-Osgood模型

5.2展望

5.2.1土的骨干曲线

5.2.2建议和展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢