近日,我院王川老师在基于欧拉耦合拉格朗日方法及其在管土相互作用载荷计算方面取得重要进展,相关研究成果《侧向管土相互作用数值模拟方法及敏感性分析》(Numerical method of lateral pipe-soil interaction and sensitivity analysis investigation)发表在《Alexandria Engineering Journal》。《Alexandria Engineering Journal》为工程机械领域的国际顶级期刊,目前影响因子为6.2(SCI二区Top)。论文第一作者为王川老师,中国石油大学(华东)为第一署名单位,该研究得到国家自然科学基金,国家重点研发计划、中央高校基本科研业务经费等联合资助。
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研究团队针对海底复杂环境下管土作用预报与评估难题,提出了一种欧拉耦合拉格朗日(CEL)方法,首先基于土体直剪实验获得实验土体力学参数,进而构建波流耦合的管土作用模型,分析侧向土阻力随侧向位移变化的关系,搭建管土作用实验装置,测算不同陷深工况的侧向土阻力,通过与数值结果对比表明,本文方法可以准确预测管土作用力和发展趋势,并基于此对影响管土作用的环境参数进行了定量分析。
欧拉耦合拉格朗日方法示意图
实验与数值结果示意图
该研究成果可为管土侧向阻力预报提供可靠技术路线,在海底管道在位稳性的评估领域具有重要的理论和实际意义。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.aej.2024.06.102