深海采礦揚(yáng)礦軟管空間構(gòu)形和流固耦合力學(xué)分析.pdf

1、在深海采礦揚(yáng)礦過(guò)程中，既要保證軟管具有良好的構(gòu)形，又要能保證軟管的強(qiáng)度要求。本文以深海采礦揚(yáng)礦軟管為研究對(duì)象，運(yùn)用理論分析、數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法分析了揚(yáng)礦軟管的初始空間構(gòu)形和軟管流固耦合力學(xué)特性。最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證了軟管初始空間構(gòu)形有限元分析的正確性。
　　 本文的主要內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　 (1)軟管初始空間構(gòu)形分析
　　 基于三維非線性有限元法，建立揚(yáng)礦軟管有限元分析模型求解軟管水下空間構(gòu)形，并綜合考慮軟

2、管受到的復(fù)雜荷載作用及其它因素（包括浮力塊布置方案、浮力塊浮力大小、集礦機(jī)與中間倉(cāng)相對(duì)水平距離、集中浮力塊浮力比值等）的影響規(guī)律，結(jié)果表明:浮力塊布置方式不恰當(dāng)會(huì)使軟管不能完全懸浮海水中，建議采用浮力塊均勻布置方案且浮力大小處于一定范圍內(nèi)（如1G≤F≤1.5G）。
　　 (2)考慮內(nèi)、外流流固耦合的軟管力學(xué)分析
　　 基于三維流固耦合有限元模型，在流固耦合界面上反復(fù)迭代計(jì)算實(shí)現(xiàn)流固耦合。對(duì)揚(yáng)礦軟管運(yùn)動(dòng)、力學(xué)性能進(jìn)行研究，