基于Elman和M-C模型的全埋管線穩(wěn)定性研究.pdf

1、海底管道運輸是海上油氣水交換的主要形式，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要的作用。在海底管線設(shè)計中，波浪是必須考慮的因素。在波浪作用下，海床土體的孔隙水壓力和有效應(yīng)力發(fā)生動態(tài)的變化，海床中全埋管線內(nèi)應(yīng)力也發(fā)生了動態(tài)變化，波浪-海床-海底管線的相互作用是當(dāng)前一個重要的研究課題。
　　 基于大量的實驗數(shù)據(jù)，運用Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理，在Matlab環(huán)境建立分析模型，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)來反映應(yīng)力歷史，第三主應(yīng)力及第一三主應(yīng)力之差對彈性模量的影響。數(shù)

2、據(jù)的預(yù)處理直接影響到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂速度和準(zhǔn)確性，將數(shù)據(jù)線性歸一到[0.1，0.9]時取得了滿意的結(jié)果。采用遍歷法，在大范圍搜索出最佳結(jié)構(gòu)形式的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
　　 以Abaqus為平臺，通過用戶材料子程序(UMAT)實現(xiàn)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。將訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(m文件)在Matlab環(huán)境中利用C++編譯器，將m文件編譯成動態(tài)鏈接庫(dll)，利用C++語言對動態(tài)鏈接庫(dll)打包(Wrapper)，最后在UMAT中通過Fortran對W

3、rapper的調(diào)用，最終實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)路算法。
　　 基于Biot固結(jié)理論，考慮管-土接觸效應(yīng)，在Abaqus中模擬了推進(jìn)波(Airy，Stokes二階波，一階橢圓余弦波)和立波(Biesel一階波和Biesel二階波)作用下的海床和海底管線動力響應(yīng)，并對比了近深水區(qū)和近淺水區(qū)兩種情況下全埋管線周圍土體的超靜孔水壓力及管線的內(nèi)應(yīng)力，得出了相應(yīng)的結(jié)論。
　　 在平衡地應(yīng)力和Stokes二階波作用下的海床-管線響應(yīng)中，土體分別采