不同构形扬矿软管的流固耦合模态分析

以1 000 m水深处100 m长扬矿软管为研究对象,以集矿机在作业范围中间点处形成的软管构形为参考构形,基于有限元理论,建立了两端为固定约束的软管在内流和外流共同作用下的流固耦合模型,研究了内流密度、内流粘度、软管直径及弹性模量对单拱和双拱2种不同构形软管流固耦合振动频率及振型特性的影响。结果表明,双拱构形软管的湿模态前六阶频率小于单拱构形软管;随着内流密度增加,2种构形软管固有频率缓慢降低;随着软管弹性模量和软管直径增加,软管的固有频率明显提高;内流粘度改变对软管固有频率影响较小,可忽略不计;内流密度、内流粘度、软管直径及弹性模量改变时,单拱和双拱2种不同构形软管的振型不发生变化。

复合缆长度对采矿系统空间形态与动力学行为的影响

以50m浅海海试为工程背景,基于多刚体离散元法,根据海洋环境、作业要求等建立采矿系统模型,给出了复合缆线缆构形设计方案和采矿系统动力学分析过程。分别对复合缆长度为80m和100m的2种采矿模型进行横向联动折返作业分析,验证了线缆构形设计方案的可行性。仿真结果表明,复合缆长度以及水下构形对集矿机在海底的作业有至关重要的影响。