锰结核泵工作对扬矿管道振动影响的研究

为探讨锰结核泵工作对扬矿管道的振动影响,在实验室建立了扬矿管道振动试验系统,进行了扭转和弯曲振动分析,测试了管道振动特性。研究结果表明,泵运行过程中,管道系统作为一动力系统,不仅产生静态力,而且诱发管道振动,动载荷远高于静载荷(振幅放大系数M=6.75)。试验得出的频率峰值随泵转速变化与理论分析基本一致。

基于谐响应分析的扬矿泵安装位置的研究

取不同长度管道,以弹性约束代替升沉补偿装置作用,采用能量积分法建立管道的振动方程,使用有限元方法分析了扬矿泵安装在管道的不同位置时的动力学响应。结果表明,单载荷激励作用下,应力谐响应由小到大分别为:扭矩激励、波浪纵向激励、波流联合水平激励,三者联合且同相位激励时,系统谐响应显著增大;扬矿泵安装位置从高往低下降时,管道最大等效应力呈现由大到小、再由小到大的变化规律,最大等效应力的极小值所对应的扬矿泵位置为次优安装位置。根据特定长度管道的扬矿泵次优安装位置,建立了扬矿泵的次优安装位置经验公式,为扬矿系统的定量设计提供参考依据。

深海采矿扬矿硬管设计与强度计算

介绍了扬矿硬管设计内容、步骤和方法,参照石油套管设计和API标准,结合扬矿硬管结构特征和作业条件,推导了管体应力和三维抗拉强度计算式。设计计算内容包括扬矿工艺参数和管体结构强度两个组成部分。并结合海上中试扬矿作业条件进行了扬矿工艺参数分析,给出了设计计算实例。

深海采矿被动式升沉补偿系统设计及仿真分析

介绍了一种被动式液压升沉补偿装置，并对其进行了动力学仿真分析，得出的结论可以为深海采矿作业提供理论基础。