深海采矿输送软管几何非线性静力分析

根据矿石输送软管的挠度变化很大的特点,采用了几何非线性有限元理论对输送系统进行力学分析;根据输送管道在采矿船和采矿车的牵引下运动,同时受到管道和管内流体重力,以友浮力作用的情况,采用有限元分别对三种参数值的输送系统进行了计算分析。从计算结果的比较分析可知：简单输送系统不能满足深海采矿要求;在输送管道下端安装浮体,得到了一种十分理想的采矿系统;输送管道的密度对采矿系统的性能影响很大,应尽可能地采用密度小的输送管道。     

深海采矿输送系统参数分析

根据软管采矿系统对水力输送设备的要求,研究出储料罐与高压水泵组合输送的水力输送设备,使软管采矿系统在关键技术上取得突破;根据两相流理论,建立了储料罐与高压水泵组合输送的水力输送设备的设计理论,为该种水力输送设备的设计提供了理论依据;根据上述设计理论,对1000m钴结壳采矿中试系统和3000m钴结壳采矿系统的参数进行分析和研究,对储料罐与高压水泵组合输送的水力输送设备的可行性进行了论证。     

新型深海采矿水力输送系统研究

针对扬矿硬管长度超过3000m容易拉断的问题,提出使用碳纤维复合材料制造扬矿管.利用有限元分析软件AN-SYS对其进行受力分析,结果表明,碳纤维复合管可用于深海采矿.对由碳纤维复合管、储料罐与水泵组合的水力输送设备和软管组成的新型水力输送系统,进行参数计算分析得出,水泵扬程为420～740m,功率为430～470kW.设计和制造满足上述要求的水泵,在技术上已经成功,证明该输送系统是可行的.     

深海采矿提升系统研究综述

将粗颗粒矿物从数千米的海底提升到水面是深海采矿需要解决的一个关键技术难题。以深海矿产的商业开采为背景,从技术原理的角度对当前几种典型的深海采矿提升系统进行研究,根据深海矿物商业开采的高产能高效率要求,从提升系统的工作机理、结构方案、输送能力、系统效率及实施可行性等方面进行剖析,结果表明,机械式提升系统能量利用率高,但存在作业过程中缆绳可能发生缠绕,实现商业开采产能尚有难度;气力提升系统结构简单,但系统效率低且需采用大直径的提升管道,会增加管道布放回收及整个采矿系统运行的成本和难度;综合对比各方面,对于高扬程大产能的深海矿物提升而言,离心泵水力管道提升是一种综合性较优的提升方案。     

虚拟样机技术在深海采矿系统研发中的应用

简要介绍了虚拟样机技术的概念及常用软件，指出我国深海采矿系统的开发应大力采用虚拟样机技术，并介绍了利用虚拟样机技术进行深海采矿系统开发的基本过程和取得的进展。     

深海采矿扬矿管重载被动型升沉补偿系统的研究

提出了一种采用蓄能器适用于深海采矿扬矿管升沉补偿的重载被动型升沉补偿系统,并进行了参数设计和仿真。系统具有负载大、功率消耗小的优点,仿真结果表明它能显著减小扬矿管升沉的加速度和位移。     

深海采矿装备研发的现状与进展

近年来,国际社会关于深海矿产资源开发的竞争急速加剧,与此相适应,深海采矿技术及装备的研发也再度引起了世界主要工业国家与新兴工业国家以及一些国际大型企业的高度关注和投入。针对深海采矿技术与装备的不同发展阶段,分别介绍连续链斗法、穿梭艇式、水力(气力)管道提升式三种典型深海采矿系统的组成及发展现状。分别从海底固体矿产资源采集技术、海底采矿车行走技术、矿物由海底向海面输送技术以及水面支持系统技术等4个方面全面系统地分析深海采矿装备研发中的关键技术、需要面对的特殊问题及近期研究进展,并对深海采矿装备发展的可行性及研发模式进行总结与展望,对于我国深海采矿技术与装备的研究开发具有参考价值与指导作用。     

深海采矿模型车液压系统的设计

根据四轮驱动履带式海底采矿模型车的结构特点,设计出一套液压系统.该系统能自动实现采矿模型车前进速度、采矿头高度和转动速度的无级调速.     

深海采矿升沉补偿系统海浪运动模拟平台及其运动控制

为模拟采矿船的升沉运动,设计一套能提供典型海浪运动模拟的单自由度垂直往复运动的电液振动台及其计算机控制系统,系统控制部分采用上\下位工控机结构,分别完成数据采集、实时控制、运行参数监控和数据处理的功能,对海浪模拟运动控制系统进行建模,并设计运动控制器,开发控制软件,控制策略采用自学习能力的模糊滑模控制策略,控制参数调整方便.通过试验验证,能实现典型的波形再现和功率谱再现.     

深海采矿装置的自动升沉补偿系统的模拟研究

分析了深海采矿装置的自动升沉补偿系统的重要性和研究现状。提出了一种主动型升沉补偿系统,解决了深海采矿装置升沉运动信号采集的关键难题。根据相似原理建立了主动型升沉补偿系统的模拟试验系统并研究了其控制策略。试验结果表明,所提出的主动型升沉补偿系统是可行的,具有较高的补偿精度。直接为我国开发海洋矿产资源的战略提供服务。     

扬矿球铰接头的螺纹滑脱及脂密封性能分析

借鉴国内外深海采矿扬矿管接头,结合其作业环境设计了一种球铰接头,使扬矿系统不受弯矩和扭矩,相当于柔性管。采用能量损失法分析了螺纹脂密封性能,并用有限元法分析了螺纹的滑脱失效。分析结果表明,在中试系统矿浆流速下,深海采矿扬矿系统球铰接头部分螺纹机加工产生的自然通道螺纹脂有良好的密封性能。减小扬矿管系统承受的拉力,增大螺纹间的摩擦和螺纹间啮合齿数,可减小扬矿管接头滑脱的可能性,从而提高系统作业的可行性和安全性。     

深海采矿测控实验系统的数据后处理系统设计与实现

中国大洋协会（COMRA）多金属结核中试采矿系统的测控实验系统为采矿系统的虚拟研究提供了一个高性能的模拟实验平台。本文利用Pascali语言在Delphi平台上实现了数据后处理系统的设计,阐述了数据的奇异项检拾方法和平滑滤波算法,并绘制了数据曲线能直观真实地反映数据变化趋势,具有一定的参考和推广价值。     

全海深沉积物气密取样器分析与试验研究

为了满足全海深深渊海底科学研究对高品质全海深深渊海底沉积物保压样品的需求,设计了一套符合全海深载人潜水器作业机械手海底作业操控的具有保压功能的机械手持式全海深沉积物气密取样器。对该气密取样器的保压容器和压力补偿装置等关键零部件进行了分析计算并进行了全海深压力环境下的有限元仿真分析。结果表明：气密取样器的应力和应变随着所加压力的增大而增大,最大应力与应变出现在端盖与筒体封口密封位置处,方形挡栓与保压筒端盖接触位置应力、应变很小,密封性能好。最后,进行了全海深沉积物气密取样器内压试验和与机械手协同适配性试验,试验结果验证了该气密取样器保压性能的可行性和与机械手的适配性。     

夹紧力对AHO工具系统径向刚度的影响

在不同夹紧力条件下,对AHO工具系统的径向刚度进行了有限元模拟与分析,获得了其径向位移端面间隙变化的具体数据。分析结果表明,足够大的夹紧力和双面接触是保证AHO工具系统高径向刚度的关键。     

煤矿井下设备液压系统冷却方式的分析与研究

介绍了煤矿井下设备的工作特点,分析煤矿井下设备液压系统发热的主要原因.结合煤矿井下设备的工作特点,针对性的选择适合的系统冷却方式.论文内容对煤矿井下设备液压系统的设计和现场应用具有一定的参考作用.     

基于数据挖掘的银行客户贡献度分析系统框架

数据仓库中的数据挖掘技术是近年来用于开发信息资源的一种新的数据处理技术。以大量银行客户信息数据为研究对象，运用数据挖掘技术建立银行评优与选择的客户贡献度分析框架，针对性地讨论如何有效地运用已有的数据获取重要客户名单，以辅助决策者制定决策方案，即通过对重要客户的深入挖掘和针对性服务，极大化客户价值，优化客户服务，增加银行利润。     

基于人机界面采煤机电系统控制技术分析

基于机电一体化技术趋势下,国内矿井采煤实现了生产模式改造升级,以多功能控制界面为中心设定了新型控制系统。采煤机电系统控制存在着多方面难度,尤其在设备运行与生产调控方面必须建立新型作业体系,才能满足现代机电设备的控制要求。本文分析了人机界面控制平台的应用特点,提出采煤机电系统控制常用技术,设计了符合采矿生产的多样性控制系统。     

流体激振力对高速泵转子振动特性的影响研究

对高速泵三维流场进行了非定常计算,分析了高速泵内的压力分布情况。研究了高速泵叶轮上的稳态径向力和脉动径向力,分析了流体激振力对高速泵叶轮系统的振动及其轴心轨迹的影响。计算结果表明:泵内部流场的压力分布合理,稳态作用力的计算符合实际数据;瞬态作用力与叶轮和隔舌的干涉流动有很大关系;在脉动激振力作用下,泵转子振动响应谱图中出现了脉动激振力的频率及其谐波频率。