深海采矿作业过程扬矿管线系统空间构形与动态特性研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-8页 |
| 目录 | 第8-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-31页 |
| ·课题来源及意义 | 第11-13页 |
| ·深海多金属结核采矿系统国内外研究现状 | 第13-19页 |
| ·国外深海多金属结核采矿技术发展概况 | 第13-17页 |
| ·中国深海多金属结核采矿技术研究进展 | 第17-19页 |
| ·国内外深海采矿扬矿管线力学分析综述 | 第19-26页 |
| ·深海采矿扬矿硬管力学分析概况 | 第19-21页 |
| ·深海采矿柔性软管力学分析概况 | 第21-23页 |
| ·扬矿管线力学分析方法讨论 | 第23-24页 |
| ·有限元法概述 | 第24-26页 |
| ·整体扬矿管线系统作业过程分析中尚需解决的问题 | 第26-28页 |
| ·论文主要研究内容与基本框架 | 第28-31页 |
| ·论文主要研究内容 | 第28-30页 |
| ·论文基本框架 | 第30-31页 |
| 第二章 多体组合的扬矿管线系统有限元建模研究 | 第31-54页 |
| ·深海采矿1000m海试扬矿管线系统总体方案 | 第31-36页 |
| ·1000m海试采矿系统总体构成 | 第31-32页 |
| ·扬矿管线系统方案及主要参数 | 第32-36页 |
| ·扬矿管线系统作业联动过程模拟的力学模型分析 | 第36-38页 |
| ·扬矿管线系统作业联动分析的力学建模要求 | 第36-37页 |
| ·扬矿管线模型的坐标空间定义 | 第37页 |
| ·边界条件与约束关系 | 第37-38页 |
| ·多体组合的整体扬矿管线有限元建模研究 | 第38-53页 |
| ·空间管单元刚度矩阵 | 第38-44页 |
| ·基于单元耦合的柔性软管有限元建模研究 | 第44-48页 |
| ·1000m海试多体组合的扬矿管线有限元模型 | 第48-50页 |
| ·管线总体刚度矩阵与整体平衡方程 | 第50-51页 |
| ·非线性方程组求解方法 | 第51-52页 |
| ·扬矿管的应力计算方法 | 第52-53页 |
| ·本章小结 | 第53-54页 |
| 第三章 深海采矿扬矿管线模型的环境载荷研究 | 第54-71页 |
| ·扬矿管线模型的外部载荷 | 第54-56页 |
| ·海洋波浪场计算 | 第56-63页 |
| ·试验海区的海况 | 第56-58页 |
| ·波浪理论概述 | 第58-59页 |
| ·波浪基本方程及边界条件 | 第59-60页 |
| ·波浪速度势求解 | 第60-63页 |
| ·扬矿管液动力载荷研究 | 第63-70页 |
| ·液动力载荷计算方法讨论 | 第63-65页 |
| ·扬矿管液动力载荷Morison计算方法 | 第65-66页 |
| ·波流联合作用下运动扬矿管的液动力载荷计算 | 第66-67页 |
| ·带附管扬矿管的流体动力系数讨论 | 第67-70页 |
| ·本章小结 | 第70-71页 |
| 第四章 管线几何非线性分析方法与软管空间构形分析 | 第71-85页 |
| ·空间管线几何非线性分析方法概述 | 第71-73页 |
| ·管线几何非线性分析的随体旋转法原理 | 第73-78页 |
| ·随体旋转法基本过程 | 第73-74页 |
| ·有限转动的伪矢量原理 | 第74-76页 |
| ·单元变换和变形位移描述 | 第76-78页 |
| ·基于整体扬矿管线模型的软管空间构形静态分析 | 第78-84页 |
| ·整体扬矿管线静态分析初始模型 | 第78-80页 |
| ·软管空间构形静态分析 | 第80-84页 |
| ·本章小结 | 第84-85页 |
| 第五章 扬矿管线布放回收作业动态特性研究 | 第85-104页 |
| ·深海采矿系统的布放回收方案 | 第85-87页 |
| ·1000m海试的布放回收系统 | 第85-86页 |
| ·海试采矿系统布放回收作业规划 | 第86-87页 |
| ·扬矿管线瞬态动力学分析方法 | 第87-93页 |
| ·动力学平衡方程 | 第87-88页 |
| ·扬矿管单元质量矩阵 | 第88-90页 |
| ·Newmark时间积分法 | 第90-93页 |
| ·扬矿管线布放作业分析初始模型及仿真策略 | 第93-95页 |
| ·扬矿管线布放回收作业算例及分析 | 第95-103页 |
| ·不同作业工况下的布放作业算例 | 第95-102页 |
| ·扬矿管线回收作业算例 | 第102页 |
| ·布放回收数值模拟结果分析 | 第102-103页 |
| ·本章小结 | 第103-104页 |
| 第六章 扬矿管线拖航作业动态特性研究 | 第104-121页 |
| ·海试采矿系统拖航回采作业规划 | 第104-105页 |
| ·扬矿管线拖航作业分析的初始模型 | 第105-106页 |
| ·扬矿管线拖航作业算例及分析 | 第106-116页 |
| ·集矿机独立运动作业算例及分析 | 第106-108页 |
| ·直线拖航作业算例及分析 | 第108-111页 |
| ·典型连续轨迹拖航作业算例及分析 | 第111-114页 |
| ·含集矿机横向运动的拖航作业算例及分析 | 第114-116页 |
| ·深海采矿系统整体联动动态安全域研究 | 第116-120页 |
| ·深海采矿系统水下设备的定位 | 第116-117页 |
| ·深海采矿作业过程安全域计算 | 第117-120页 |
| ·本章小结 | 第120-121页 |
| 第七章 扬矿管流体动力系数试验与管线建模实验验证 | 第121-133页 |
| ·带附管扬矿管的流体动力系数试验研究 | 第121-127页 |
| ·试验系统与试验模型 | 第121-123页 |
| ·试验内容 | 第123-124页 |
| ·试验结果及分析 | 第124-127页 |
| ·扬矿管线建模的实验验证研究 | 第127-132页 |
| ·实验验证系统及实验方法 | 第127-129页 |
| ·有限元计算与实验结果比较 | 第129-132页 |
| ·本章小结 | 第132-133页 |
| 第八章 全文总结 | 第133-137页 |
| ·研究结论 | 第133-135页 |
| ·主要创新点 | 第135-136页 |
| ·后续工作 | 第136-137页 |
| 参考文献 | 第137-147页 |
| 致谢 | 第147-148页 |
| 附录一 攻读博士学位期间发表的论文 | 第148-149页 |
| 附录二 攻读博士学位期间主要科研成果 | 第149页 |
