深海采矿系统整体联动作业模式动力学分析  

Dynamic analysis of the integrated motion operation mode of the total deep ocean mining system

作　　者：戴瑜[1,2,3] 刘少军[2] 

机构地区：[1]中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙410083 [2]中南大学机电工程学院,湖南长沙410083 [3]浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江杭州310027

出　　处：《华中科技大学学报（自然科学版）》2012年第S2期39-43,共5页Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51105386);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110162120050);浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室开放课题资助项目(GZKF-201213);中央高校基本科研业务专项课题资助项目(2011QNZT058)

摘　　要：以我国深海采矿海试系统设计方案为工程背景,构建基于海底履带式集矿机单刚体模型、扬矿管线多体离散元模型与水面采矿船运动学模型组合的深海采矿整体系统三维动力学模型.提出一种新的由纵向直线联动、转向联动与横向直线联动相结合的整体联动作业模式,实现该新型作业模式的动力学仿真分析,获得联动过程中各主要子系统运动轨迹、子系统间相互作用力、扬矿硬管偏角等关键动力学特性结果.仿真结果表明:在该新型联动作业模式下各子系统均能保持在允许范围内稳定运动,证明了提出的整体联动作业模式的合理性与可行性.以我国深海采矿海试系统设计方案为工程背景,构建基于海底履带式集矿机单刚体模型、扬矿管线多体离散元模型与水面采矿船运动学模型组合的深海采矿整体系统三维动力学模型.提出一种新的由纵向直线联动、转向联动与横向直线联动相结合的整体联动作业模式,实现该新型作业模式的动力学仿真分析,获得联动过程中各主要子系统运动轨迹、子系统间相互作用力、扬矿硬管偏角等关键动力学特性结果.仿真结果表明:在该新型联动作业模式下各子系统均能保持在允许范围内稳定运动,证明了提出的整体联动作业模式的合理性与可行性.

关 键 词：深海采矿系统 单刚体模型 多体离散元模型 新型联动模式 动力学分析 

分 类 号：N55[自然科学总论]