A validated DEM modelling framework on plate and pile penetrations in a double-layer scour protection system
Notice bibliographique
Résumé
Monopiles are the dominant foundation type for offshore wind turbines, accounting for approximately 80% of the installed capacity. Installing offshore monopile foundations on seabeds susceptible to scour erosion requires monopiles to penetrate several pre-installed scour protection rock layers before securing them into the seabed. The accurate prediction of the pile penetration resistance is crucial to ensure successful monopile installations. To complement, and potentially reduce the dependence on the costly and labour-intensive experimental small-scale penetration tests, a numerical model has been developed using the Discrete Element Method (DEM) that captures the discrete nature of interactions between rocks and piles and predicts the resistance during the penetration process. The developed DEM model includes armour and filter rocks represented by multispheres and sand particles represented by spheres. A multistage calibration, verification and validation DEM modelling framework is proposed and examined with small-scale penetration tests conducted using plates and piles in a double-layer scour protection configuration. The sand material model is calibrated and verified using penetrometer tests and the rock material models are calibrated and verified using a plate penetration test. The DEM model with three verified materials predicts the penetration resistance well in small-scale pile penetration tests and proves the validity of the proposed framework. The DEM model presented in this paper facilitates the modelling in areas where traditional continuum-based numerical methods give less accurate predictions and provide insights that are difficult or nearly impossible to obtain through experimental methods. • A novel DEM modelling framework is proposed for penetration in scour protection layers. • Various experiments are used for multistage DEM model calibration, verification and validation. • Scour protection rocks and sand are modelled using multispheres and spheres, respectively. • Different optimisation methods are deployed to calibrate the unknown model parameters. • The calibrated DEM model predicts well the penetration behaviours of different geometries.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».