Численное моделирование воздействия сейсмической активности на подводный композитный трубопровод

Abstract

Рассматривается задача численного моделирования процесса инициации сейсмической активности на шельфе и еe разрушающего воздействия на композитные нефтепроводы, проложенные по морскому дну. Для описания динамического поведения среды используются определяющие системы уравнений теории упругости и акустики с явным выделением всех слоeв. Полимерный композитный материал трубопровода описывается в рамках вязкоупругой ортотропной модели. Предложен алгоритм, позволяющий для заданного уровня сейсмической активности и прочностных характеристик композита оценить объeм разрушений нефтепровода. Отличительной особенностью разработанного подхода является разбиение задачи на два этапа: полноволновой расчeт распространения сейсмических волн от очага землетрясения к дневной поверхности и расчет элемента композитного трубопровода как объекта сложной формы из анизотропного материала. Для численного расчeта используется сеточно-характеристический метод на гексаэдральных и тетраэдральных расчeтных сетках.