| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 第一章 绪论 | 第9-16页 |
| 1．1 课题研究的目的和意义 | 第9页 |
| 1．2 国内外研究现状 | 第9-15页 |
| 1．2．1 国内外深海采矿方案研究现状 | 第9-10页 |
| 1．2．2 国内外采矿系统的力学分析现状 | 第10-15页 |
| 1．3 本文研究的主要内容 | 第15-16页 |
| 第二章 输送设备研究及输送系统的参数分析 | 第16-33页 |
| 2．1 深海采矿系统矿石输送方法研究 | 第16-19页 |
| 2．2 储料罐与水泵组合的水力输送设备研究 | 第19-23页 |
| 2．2．1 水力输送方法分析 | 第19-21页 |
| 2．2．2 储料罐与水泵组合输送设备原理 | 第21-23页 |
| 2．3 水力输送理论 | 第23-26页 |
| 2．3．1 固液两相流管中运动的伯努利(Bernoulli)方程 | 第23页 |
| 2．3．2 输送系统水力分析 | 第23-26页 |
| 2．4 输送系统各参数分析 | 第26-32页 |
| 2．4．1 混合流体的物理特性 | 第26-27页 |
| 2．4．2 输送管道的参数分析 | 第27-28页 |
| 2．4．3 水泵的参数分析 | 第28-30页 |
| 2．4．4 输送系统参数计算分析 | 第30-32页 |
| 本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 输送系统的运动和载荷分析 | 第33-56页 |
| 3．1 采矿系统方案及系统力学模型 | 第33-35页 |
| 3．1．1 采矿系统总体方案及参数确定 | 第33-34页 |
| 3．1．2 采矿系统的力学模型建立 | 第34-35页 |
| 3．2 输送系统的运动分析 | 第35-37页 |
| 3．2．1 输送系统运动模型 | 第35-36页 |
| 3．2．2 输送系统运动的单元体分析 | 第36-37页 |
| 3．3 管道内流体的运动分析和流体对管道的作用力分析 | 第37-48页 |
| 3．3．1 管单元内流体的运动及作用力分析 | 第38-42页 |
| 3．3．2 管单元内流体的静力和动力分析 | 第42-48页 |
| 3．3．2．1 管单元内流体的静力分析 | 第42-44页 |
| 3．3．2．2 管单元内流体的动力分析 | 第44-48页 |
| 3．4 海水对管道的作用力分析 | 第48-54页 |
| 3．4．1 波浪和海流对管道的作用力分析理论 | 第48-49页 |
| 3．4．2 海水与管道的相对速度和加速度分析 | 第49-54页 |
| 3．4．2．1 海流的运动 | 第50页 |
| 3．4．2．2 海浪的运动 | 第50-53页 |
| 3．4．2．3 管单元的Morison载荷 | 第53-54页 |
| 3．4．2．4 阻力系数 | 第54页 |
| 3．5 管道浮力、压力和惯性力分析 | 第54-55页 |
| 3．5．1 管道的重力、浮力和压力 | 第54-55页 |
| 3．5．2 管道运动的惯性力 | 第55页 |
| 本章小结 | 第55-56页 |
| 第四章 输送系统几何非线性静态分析 | 第56-84页 |
| 4．1 几何非线性问题的基本理论 | 第56-58页 |
| 4．2 管单元的切线刚度矩阵 | 第58-64页 |
| 4．2．1 用结点位移表示单元的位移模式 | 第59-61页 |
| 4．2．2 推导出管单元切线刚度矩阵 | 第61-64页 |
| 4．2．3 系统整体切线刚度矩阵 | 第64页 |
| 4．3 采矿车运动路线规划及输送系统分析参数 | 第64-67页 |
| 4．3．1 输送系统分析参数 | 第64-65页 |
| 4．3．2 输送系统的运动规划 | 第65-67页 |
| 4．4 在重力和浮力作用下的输送系统 | 第67-74页 |
| 4．4．1 简单输送系统 | 第67-70页 |
| 4．4．2 安装浮力材料的输送系统 | 第70-74页 |
| 4．5 在重力、浮力和海水阻力作用下的输送系统 | 第74-81页 |
| 4．5．1 采矿车运动速度对输送系统的影响 | 第74-77页 |
| 4．5．2 海流、海浪和采矿船运动对输送系统的影响 | 第77-81页 |
| 4．6 在重力、浮力和管内流体作用下的输送系统 | 第81-82页 |
| 本章小结 | 第82-84页 |
| 第五章 正交各向异性弹性材料的输送系统静态分析 | 第84-102页 |
| 5．1 橡胶管道的性能 | 第84-87页 |
| 5．2 橡胶管道的刚度矩阵 | 第87-88页 |
| 5．3 在重力和浮力作用下的输送系统 | 第88-94页 |
| 5．3．1 简单输送系统分析 | 第88-90页 |
| 5．3．2 安装有浮体材料的输送系统分析 | 第90-94页 |
| 5．4 在重力、浮力和海水阻力作用下的输送系统 | 第94-100页 |
| 5．4．1 采矿车运动速度对输送系统的影响 | 第94-97页 |
| 5．4．2 海流、海浪和采矿船运动对输送系统的影响 | 第97-100页 |
| 5．5 在重力、浮力和管内流体作用下的输送系统 | 第100-101页 |
| 本章小结 | 第101-102页 |
| 第六章 输送系统几何非线性动力学分析 | 第102-111页 |
| 6．1 输送系统动力学分析理论 | 第102-104页 |
| 6．1．1 系统动力学平衡方程 | 第102-103页 |
| 6．1．2 输送系统质量矩阵 | 第103-104页 |
| 6．2 输送系统模态分析 | 第104-105页 |
| 6．3 输送系统谐响应分析 | 第105-110页 |
| 6．3．1 管道材料为各向同性的1000m中试输送系统谐响应分析 | 第105-107页 |
| 6．3．2 管道材料为正交各向异性弹性的1000m中试输送系统谐响应分析 | 第107-108页 |
| 6．3．3 管道材料为正交各向异性弹性的5000m深海采矿输送系统谐响应分析 | 第108-110页 |
| 本章小结 | 第110-111页 |
| 第七章 输送方法和输送系统力学实验分析 | 第111-121页 |
| 7．1 输送方法实验分析 | 第111-114页 |
| 7．1．1 输送系统实验装置 | 第111页 |
| 7．1．2 输送系统实验理论 | 第111-113页 |
| 7．1．3 输送系统实验结果分析 | 第113-114页 |
| 7．2 输送系统力学实验分析 | 第114-120页 |
| 7．2．1 输送系统力学分析的模拟实验装置 | 第114-115页 |
| 7．2．2 实验理论 | 第115-119页 |
| 7．2．2．1 管道的重量和浮力 | 第116-117页 |
| 7．2．2．2 水对运动管道的阻力 | 第117-118页 |
| 7．2．2．3 管道的抗弯刚度和抗拉刚度 | 第118-119页 |
| 7．2．3 实验结果 | 第119-120页 |
| 本章小结 | 第120-121页 |
| 结论 | 第121-123页 |
| 参考文献 | 第123-130页 |
| 附录 | 第130-132页 |
| 致谢 | 第132-133页 |
| 攻读博士学位期间主要的研究成果目录 | 第133-134页 |
