深海采矿扬矿管的静态特性分析

肖林京; 左帅; 宋庆辉; 范芳超; 刘强

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深海采矿扬矿管的静态特性分析

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为研究深海采矿系统的扬矿管的静力学特性,建立了扬矿管的力学模型,采用ABAQUS进行仿真,得到了等直径扬矿管和阶梯型扬矿管的横向偏移以及弯矩。以扬矿管偏移后的平衡位置建立坐标系,采用有限元法对扬矿管的节点力和单元刚度矩阵进行理论推导,用MATLAB分别求得扬矿管在静止和匀速拖航时的净伸长量、轴向应力以及轴向力。研究结果表明:两种管道在海流力的作用下会发生横向偏移,拖航速度越大,横向偏移量越大;等速拖航条件下,阶梯管的横向偏移量比等直径管的偏移量大,随着速度的增大,两者偏移量的差值越大;相同条件下,两种类型管道净伸长量基本相同,但阶梯型管所受到的轴向应力和轴向力要比等直径管的小。另外,在静止和匀速拖航两种状态下两种类型管道的净伸长量、轴向力与轴向应力基本相同。

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来源
《矿业研究与开发》 |2020年第4期|130-135|共6页
作者
肖林京; 左帅; 宋庆辉; 范芳超; 刘强;
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作者单位

山东科技大学机械电子工程学院;

山东青岛市266590;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类海底矿床开采法;
关键词
扬矿管; 横向偏移; 净伸长量; 轴向力;

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