(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111374053.6 (22)申请日 2021.11.19 (71)申请人 天津大学 地址 300072 天津市南 开区卫津路9 2号 (72)发明人 王虎　黄博　张学峰　周亚迪　 孙振银　张婧怡　 (74)专利代理 机构 天津市三利专利商标代理有 限公司 12107 代理人 李文洋 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 波浪引起海床瞬态液化条件下未爆弹下沉 量评估方法 (57)摘要 本发明涉及海洋防灾减灾技术领域， 特别是 一种波浪引起海床瞬态液化条件下未爆弹下沉 量评估方法， 包括以下步骤： 确定未爆弹、 海床土 和波浪的参数； 确定海床液化条件 下未爆弹受力 情况， 包括未爆弹重力、 液化海床土对未爆弹的 浮力及对未爆弹下沉的阻力， 得到未爆弹在液化 海床土中下沉的受力平衡模型； 将未爆弹、 海床 土和波浪参数代入受力平衡模型求解， 得到未爆 弹在液化海床土中的下沉速度； 逐周期计算未爆 弹下沉深度， 将各波浪周期未爆弹下沉深度叠 加， 得到波浪引起海床瞬态液化条件 下未爆弹最 终下沉深度。 本发明通过求解未爆弹下沉过程中 的动态平衡模 型， 建立了估算瞬态液化海床未爆 弹下沉的简化方法， 其计算精度高， 原理清晰明 确， 计算高效。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 114186505 A 2022.03.15 CN 114186505 A 1.一种波浪引起海床瞬态液化条件下未爆弹下沉量评估方法， 其特征在于： 包括以下 步骤： S1、 确定未爆弹、 海床土和波浪的参数， 其中， 所述未爆弹参数包括密度、 直径和体积； 所述海床土参数包括 容重、 液化海床土黏度； 所述波浪参数包括周期、 波长和波高； S2、 确定海床液化条件下未爆弹受力情况， 包括未爆弹重力、 液化海床土对未爆弹的浮 力及对未爆弹下沉的阻力， 得到未爆弹在液化海床土中下沉的受力平衡模型； S3、 将未爆弹、 海床土和波浪参数代入受力平衡模型求解， 得到未爆弹在液化海床土 中 的下沉速度； S4、 根据S3的结果， 逐周期计算未爆弹下沉深度， 将各波浪周期未爆弹下沉深度叠加， 得到波浪引起海床瞬态液化条件下 未爆弹最终下沉深度。 2.根据权利要求1所述的波浪引 起海床瞬态液化条件下未爆弹下沉量评估方法， 其特 征在于， 在S2中， 未爆弹在液化海床土中下沉的受力平衡模型 具体为： W ‑Fb＝Fd 式中， W为未爆弹重力， Fb为液化海床土对未爆弹的浮力， Fd为液化海床土对未爆弹下沉 的阻力。 3.根据权利要求2所述的波浪引 起海床瞬态液化条件下未爆弹下沉量评估方法， 其特 征在于， 未爆弹重力的计算公式为： W ＝ρ0gV0 式中， ρo为未爆弹的密度， g为重力加速度， Vo为未爆弹的体积。 4.根据权利要求3所述的波浪引 起海床瞬态液化条件下未爆弹下沉量评估方法， 其特 征在于， 液化海床土对未爆弹的浮力计算公式为： Fb＝ρsgV0 式中， ρs为海床土的容重， g为重力加速度， Vo为未爆弹的体积。 5.根据权利要求4所述的波浪引 起海床瞬态液化条件下未爆弹下沉量评估方法， 其特 征在于， 液化海床土对未爆弹下沉的阻力计算公式为： Fd＝3 π ηDVs 式中， η为液化海床土黏度， D为未爆弹直径， Vs为未爆弹在液化海床土中的下沉速度。 6.根据权利要求5所述的波浪引 起海床瞬态液化条件下未爆弹下沉量评估方法， 其特 征在于， S3中， 将未爆弹重力W、 液化土对未爆弹的浮力Fb及液化土对未爆弹下沉的阻力Fd表 达式代入平衡模型.得到未爆弹的下沉速度.具体为： 式中， ρo为未爆弹密度， ρs为海床土容重， η为液化海床土黏度， g为重力加速度， D 为未爆 弹直径。 7.根据权利要求6所述的波浪引 起海床瞬态液化条件下未爆弹下沉量评估方法， 其特 征在于， S4中， 考虑到波浪参数随时间变化造成每个波浪周期内的海床液化深度、 持续时间 不同， 将未爆弹下沉深度Bi和液化深度 在每个波浪周期中更新， 并判断未爆弹是否继续 下沉、 得到第i个波浪周期的下沉深度ΔBi为， 若 则未爆弹继续下沉， 第i波浪周期 的下沉深度为： 式中， ρo为未爆弹密度， ρs为海床土容重， g为重力加速度， D为未爆弹直径， Bi‑1为i个周 期之前未爆弹 的下沉深度， ΔTi为第i个波浪周期中的海床瞬态液化持续时间， 为第i波权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114186505 A 2浪周期的液化深度； 若 未爆弹停止下沉， 即： ΔBi＝0。 8.根据权利要求7所述的一种波浪引起海床瞬态液化条件下未爆弹下沉量评估方法， 其特征在于： S4中， 未爆弹下沉是一个逐波浪周期累积叠加的过程， 把共计i个波浪周期的 未爆弹下沉深度叠加， 得到最终的下沉深度B： B＝∑ΔBi 式中， B为整个瞬态液化过程中未爆弹的最终下沉深度， ΔBi为第i波浪周期内未爆弹的 下沉深度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114186505 A 3