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產(chǎn)品推薦 | GDS動三軸助力山東大學(xué)團(tuán)隊在海上風(fēng)電場淤泥質(zhì)黏土循環(huán)特性研究中取得重要成果

2025-05-07 4262 0

近日,山東大學(xué)海上風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)體系災(zāi)害防控團(tuán)隊在《Journal of Marine Engineering and Environment》(JMEE)期刊上發(fā)表了題為“Cyclic Behavior of China Laizhou Bay Submarine Mucky Clay at an Offshore Wind Turbine Site”的論文。該研究聚焦中國渤海萊州灣海上風(fēng)電場原狀淤泥質(zhì)軟土海床的循環(huán)力學(xué)響應(yīng),團(tuán)隊利用GDS標(biāo)準(zhǔn)型動三軸試驗系統(tǒng)ELDYN等設(shè)備,對萊州灣海上風(fēng)電場淤泥質(zhì)黏土循環(huán)特性進(jìn)行研究,揭示了其在復(fù)雜海洋環(huán)境下的力學(xué)特性,為海上風(fēng)電場基礎(chǔ)設(shè)計和穩(wěn)定性維護(hù)提供了重要參考依據(jù)。


論文引用:

Han, B., Yu, X., Guo, J., He, B., & Dai, S. (2025). Cyclic Behavior of China Laizhou Bay Submarine Mucky Clay at an Offshore Wind Turbine Site. Journal of Marine Environmental Engineering, 12(1), 17-34. http://doi.org/10.32908/JMEE.v12.2023072101

*論文版權(quán)歸原作者或出處所有,本文僅為學(xué)術(shù)交流



以下是對這項成果的簡要介紹:



研究背景與意義



海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)長期處于復(fù)雜風(fēng)-浪-流耦合海洋環(huán)境中,海床材料極易發(fā)生剛度衰減,進(jìn)而降低基礎(chǔ)承載性能、影響風(fēng)機(jī)運行服役安全。海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的承載體,在總投資成本中占比超過30%,被譽(yù)為“風(fēng)電技術(shù)的制高點”,其穩(wěn)定性是確保海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)安全和健康服役的關(guān)鍵。



研究方法與成果


研究團(tuán)隊通過系列循環(huán)三軸試驗,分析了萊州灣淤泥質(zhì)黏土的滯回曲線和應(yīng)力路徑演化規(guī)律,闡明了不同循環(huán)應(yīng)力比(CSR)和土體埋深對應(yīng)變累積、孔壓增長和剛度衰減的影響,并明確了觸發(fā)不同埋深土體破壞的荷載閾值(臨界動應(yīng)力比)。研究結(jié)果表明,該海域淤泥質(zhì)黏土在循環(huán)荷載作用下表現(xiàn)出顯著的剛度衰減特性,且動孔壓的累積對土體強(qiáng)度和剛度有重要影響。


GDS動三軸系統(tǒng)用于萊州灣海上風(fēng)電場淤泥質(zhì)黏土循環(huán)特性研究

圖片來源:“JMEE海洋”微信公眾號



應(yīng)用價值


該研究不僅有助于深化對海洋土體物理力學(xué)行為的科學(xué)認(rèn)識,還能為萊州灣海上風(fēng)電場基礎(chǔ)的設(shè)計與災(zāi)害防護(hù)提供科學(xué)依據(jù),具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。通過揭示海床材料的循環(huán)力學(xué)特性,為海上風(fēng)電場基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計和長期穩(wěn)定性維護(hù)提供了有力支持。




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