風(fēng)機(jī)廠石家莊風(fēng)機(jī)廠石家莊風(fēng)機(jī)石家莊市風(fēng)機(jī)廠石家莊風(fēng)機(jī)維修石家莊風(fēng)機(jī)銷售　εpe f f為等效塑性應(yīng)變.表2列出了船艏、樁基、塔架材料的主要參數(shù).表2各部件材料參數(shù)T a b.2 Ma t e r i a l p a r a me t e r so f c o mp o n e n t s部件ρ/(k g·m-3)E/G P aυσ0/MP a E t/MP aβC/s-1Pε船艏78 5 0 2 0 6 0.3 0 2 3 5 11 8 0 0 4 0.4 5 0.3 4樁基78 5 0 2 0 6 0.2 8 3 4 5 7 6 3 0 4 0.0 5 0.3 1塔架78 5 0 2 0 6 0.2 8 3 4 5 7 6 3 0 4 0.0 5 0.3 1考慮到遠(yuǎn)離碰撞區(qū)域的部件不參與碰撞,為提高計(jì)算效率,船身和船尾用剛體材料(*MAT_R I G I D[1 0])來(lái)模擬,石家莊風(fēng)機(jī)的葉片、輪轂、機(jī)艙通過(guò)在塔架頂施加集中質(zhì)量來(lái)代替.2.3石家莊風(fēng)機(jī)和船舶有限元模型船舶與石家莊風(fēng)機(jī)碰撞過(guò)程中,樁土相互作用主要為水平作用,豎向樁側(cè)摩擦力可忽略不計(jì),p-y曲線法[1 2]在塑性區(qū)采用極限地基反力法,彈性區(qū)采用彈性地基反力法,適用于船舶與石家莊風(fēng)機(jī)的碰撞研究,因此,樁土相互作用通過(guò)彈簧單元來(lái)模擬.
　　各土層p-y曲線參數(shù)值見(jiàn)表3,表中ε5 0為進(jìn)行原狀樣的不固結(jié)不排水壓縮試驗(yàn)時(shí),最大主應(yīng)力差1/2表3各土層p-y曲線參數(shù)值T a b.3 T h e p-y c u r v e sp a r a me t e r v a l u e so fd i f f e r e n t s o i l s土層名稱厚度/m有效密度/(k N·m-3)內(nèi)摩擦角/(°)不排水剪切強(qiáng)度/k P aε5 0淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土1 8.9 9 8.4-1 2 0.0 4粉質(zhì)黏土1 4.0 4 8.6-3 0 0.0 2粉細(xì)砂1 4.9 4 1 0.9 3 2--時(shí)的軸向應(yīng)變,圖1為海床處土彈簧本構(gòu)模型.由于碰撞過(guò)程屬于動(dòng)力過(guò)程,彈簧需使用動(dòng)力,故選取L S-D YNA提供的彈簧單元(*E L E ME NT_D I S C R E T E[1 0]),該單元?jiǎng)恿 d可通過(guò)放大因子2 5 5大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)第5 4卷k和靜力F s來(lái)表示
:F d=1+k vv 0æèçöø÷·Fs(3)式中:v0為測(cè)試速度,取船舶速度;v為碰撞過(guò)程中彈簧兩端節(jié)點(diǎn)相對(duì)速度的絕對(duì)值;k取1.5.單樁基礎(chǔ)碰撞區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化,尺寸為0.2 5m,其余部分為1m,石家莊風(fēng)機(jī)單元尺寸為1m,有限元模型見(jiàn)圖2.圖1海床處土彈簧本構(gòu)模型F i g.1 C o n s t i t u t i v emo d e l o f s o i l s p r i n ga t s e a b e d圖2單樁基礎(chǔ)及海上石家莊風(fēng)機(jī)有限元模型F i g.2 F E M mo d e l o f mo n o p i l ef o u n d a t i o na n do f f s h o r ewi n dt u r b i n e船體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與水的相互作用通過(guò)附加質(zhì)量法[1 3]簡(jiǎn)化,附連水系數(shù)取0.0 5[1 4].船艏通過(guò)殼單元建立,單元厚度為2 0mm,尺寸為0.2 5m,其有限元模型見(jiàn)圖3;