文档介绍：分类号UDC 硕士学位论文深海采矿扬矿软管空间构形和流固耦合力学分析 The Spatial Configuration Analysis andThe Fluid--structure Coupling Mechanics Analysis ofThe Hose inDeep--ocean Mining System 作者姓学科专学院(系、指导教名肖芳其业: 机械工程(机械电子工程) 所): 机电工程学院师: 李艳副教授论文答辩日期2望!三:复! 大学月肜日原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名:凼兰丝日期:呈翌!兰年互月卫日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文, 允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》, 并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名:燃导师签名苎垒鱼日期: 塾!兰年上月生日摘要在深海采矿扬矿过程中,既要保证软管具有良好的构形,又要能保证软管的强度要求。本文以深海采矿扬矿软管为研究对象,运用理论分析、数值计算相结合的方法分析了扬矿软管的初始空间构形和软管流固耦合力学特性。最后,通过实验研究验证了软管初始空间构形有限元分析的正确性。本文的主要内容及结论如下: (1)软管初始空间构形分析基于三维非线性有限元法,建立扬矿软管有限元分析模型求解软管水下空间构形,并综合考虑软管受到的复杂荷载作用及其它因素(包括浮力块布置方案、浮力块浮力大小、集矿机与中间仓相对水平距离、集中浮力块浮力比值等)的影响规律,结果表明:浮力块布置方式不恰当会使软管不能完全悬浮海水中,建议采用浮力块均匀布置方案且浮力大小处于一定范围内(如1G<_F<。(2)考虑内、外流流固耦合的软管力学分析基于三维流固耦合有限元模型,在流固耦合界面上反复迭代计算实现流固耦合。对扬矿软管运动、力学性能进行研究,分析内部流体参数、软管弹性模量、流体流速、外部海流速度、软管管径等因素的影响规律,为软管最佳输送方案提供重要依据。(3)软管初始构形实验研究设计并搭建了软管空间构形试验装置平台,将试验结果跟软管空间构形有限元计算结果相比较,验证了有限元静态初始构形仿真分析方法的正确性。关键字: 流固耦合,空间构形,ANSYS,软管,深海采矿 ABSTRACT During thedeep ocean mining process,it should make thehose in proper spatial configuration and ensure the hose meet the strength paper makes astudy ofthedeepmining hose,by the theoretical analysis and numeral calculation,this paper analyzes the hose’Sinitialspatialconfiguration and itsfluid-solidcoupling mechanical ,thispaper verifiestheresultsofthe finiteelement analysis ofthe hose’Sinitialspatialconfiguration byexperimental study. Theresearch contents and conclusions are asfollows: (1)Analysis ofthehose’Stheinitialspatial configuration With theemployment of 3D nonlinear finiteelement method,in consideration of plicated loading function ofthe hose and the effects ofother factors(including buoyancy block layout scheme,the buoyancy,the horizontal dis