力学季刊

作者：魏明珠, 郐艳荣, 王旭, 周济福

关键词：深海采矿；集矿机；移动输送站；安全距离

海洋矿产资源的开发正由浅海向深海发展，水下输送管道作为深海采矿系统中的必备构件，其作业安全尤为重要．本文以6 000 m深海采矿工程为背景，研究了海底集矿机、海底移动输送站及连接两者的矿料输送管道的运动协调关系．首先，用悬链线理论得到输送管道的初始构形，基于有限元方法，构建了集矿机-输送管道-移动输送站系统三维动态响应模型，进而讨论了集矿机和移动输送站运动过程中，输送管道形态和应力的变化．结果表明，集矿机与移动输送站靠近时，输送管道的最大应力增长速度变快，威胁采矿系统的作业安全．基于此，提出了集矿机与移动输送站最小安全距离的概念，分析并给出了管道壁厚和材料屈服应力对最小安全距离的影响规律．

来源：2020年第4期

《力学季刊》期刊编辑部

查看力学季刊杂志2020年第4期