【摘 要】
：
采矿系统的研究是目前海洋矿产资源开发的主要研究方向,而深海集矿机作为采矿系统中必不可少的一部分,对系统的采矿效率有直接的影响.由于上覆土层压力的存在,深海沉积物在现实中是非均质的.当深海集矿机静止试验时,发现其振动易导致深海沉积物有较大的变形,影响了集矿机行走的稳定性和采矿效率;另一方面,接地压力是履带式集矿机的一项重要技术指标,它直接决定集矿机的行走稳定性.当集矿机行走时,其工作重心一般会偏离几
论文部分内容阅读
采矿系统的研究是目前海洋矿产资源开发的主要研究方向,而深海集矿机作为采矿系统中必不可少的一部分,对系统的采矿效率有直接的影响.由于上覆土层压力的存在,深海沉积物在现实中是非均质的.当深海集矿机静止试验时,发现其振动易导致深海沉积物有较大的变形,影响了集矿机行走的稳定性和采矿效率;另一方面,接地压力是履带式集矿机的一项重要技术指标,它直接决定集矿机的行走稳定性.当集矿机行走时,其工作重心一般会偏离几何中心,导致履带的接地压力呈不均匀分布,与以往均布荷载作用下土壤的动力响应相比,其结果有所不同.本文针对集矿机振动易导致土壤变形和集矿机行走时偏心问题,开展深海沉积物动力响应分析,为集矿机的优化设计提供理论基础.本文取得的主要研究成果如下:1.本文通过实验研究了深海沉积物的非均质性,并得出弹性模量随深度呈非线性增加的关系;然后将集矿机的振动简化为原位振动荷载,建立了波动方程,以求解具有非线性模量的深海沉积物对集矿机荷载的动力响应;将非均匀介质退化为均匀介质,使用Cagniard-de Hoop方法验证了本文波动方程的解;经过验证后,进一步讨论了振动频率和荷载幅值对深海沉积物动力响应的影响.结果表明,土壤的变形随着振动频率的增加而先增加后减小,随荷载幅值的增加而增加.2.本文针对集矿机行走时偏心问题,通过解析获得非均布运动荷载作用下非均质深海沉积物力学响应.假定深海沉积物为非均质的,其弹性模量随深度非线性增加.假定集矿机存在纵向偏心距,建立了集矿机偏心状态下的运动模型,并对履带接地段任意点接地压力的计算公式进行Fourier级数展开,得到非均布运动荷载的Fourier级数展开形式.然后使用Fourier级数将系统的运动控制方程简化为具有变系数的常微分方程,结合Frobenius方法求得了该常微分方程的解析解;使用ABAQUS有限元软件对在均布荷载作用下均匀介质的近似解析解进行了验证;最后将验证后的近似解析解用于分析偏心率、非均质系数、履带长度、荷载幅值和运动速度对深海沉积物动力响应的影响.
其他文献
本文首先针对带零边界层的非局部Helmholtz方程,利用实验分析其两种离散格式在不同核函数条件下的特点,发现当核函数为指数型时,离散格式1具有收敛性和渐近相容性,离散格式2有收敛性而无渐近相容性;当核函数为指标型时,两种离散格式都有渐近相容性但无收敛性.其次,在借助特殊的非局部Helmholtz方程来研究边界奇性对离散格式收敛阶的影响时,可知在指数型核函数的情况下,两种格式均能达到2阶收敛;而在
恶性肿瘤已成为严重威胁人类生命健康和社会发展的疾病。因此,寻找和开发低毒、高效的小分子抑制剂成为治疗恶性肿瘤的重要课题。基质金属蛋白酶-2（MMP-2）和基质金属蛋白酶-9（MMP-9）与恶性肿瘤关系密切,是目前抗肿瘤药物研发的重要靶标。然而,现阶段临床使用的药物选择性差、毒副作用大以及成药性低。我们拟以MMP-2和MMP-9为研究靶点,运用分子模拟技术,筛选天然黄酮,以获得低毒高效的抗肿瘤抑制剂
发动机设备故障常常通过声音信号的形式表现出来,且呈现多样性、诊断难度大等特点。基于神经网络的设备声音故障诊断方法可以克服人工方法中人力成本高、诊断效率低等缺点,从而成为近年来设备故障诊断领域的研究热点。本文基于卷积神经网络和循环神经网络针对摩托车发动机声音数据开展故障诊断研究,主要工作如下:基于一种对声音情感进行分类的卷积神经网络对摩托车发动机故障诊断开展研究。对摩托车发动机声音数据采用几种统一时
自适应有限元方法作为数值求解偏微分方程的方法之一,对含奇性特征的偏微分方程特别有效。对于现有理论完善的自适应有限元方法存在着自适应网格质量不够高、误差估计子不准确、自适应迭代步数过多的问题,本文针对二维椭圆偏微分方程发展基于高精度技术的自适应有限元方法。通过将有限元高精度技术,包括超收敛分析、重构技术、高质量网格生成与优化技术等,与自适应网格调整相结合,提出高效自适应策略和自适应算法,将其应用于各
在数学规划问题中,向量优化问题非常重要,在实际问题中广泛出现.其中向量多项式优化问题是一类普遍且带有多项式结构的向量优化问题,研究其数值算法具有重要意义.本文主要针对向量多项式优化问题设计了混合算法以及检验求解该问题得到的有效解是否为真有效解的数值算法.第一章叙述了向量优化问题,多项式优化问题的研究背景以及本文的主要内容.第二章介绍了多项式优化,Lasserre半正定松弛方法,强制多项式等预备知识
线性有限元方法是求解线弹性模型问题的常用方法,但当模型中的泊松比参数接近于0.5时,该方法将会出现精度降阶的问题,此种现象称为“体积锁定”。针对该问题,本文利用梯度恢复技术,重构线弹性方程变分形式中的求导算子,将线性基函数的偏导数恢复到连续分片线性有限元函数空间,从而构造一个新的线弹性离散矩阵,并替换原来的线性元离散矩阵来求位移的数值解。最后基于FEALPy软件实现了这种基于梯度恢复的线性有限元方
烷基糖苷（APG）是一种绿色温和、高效碳水化合物衍生的非离子型表面活性剂,由天然可再生资源制成,具有毒性低、生态安全等优点。中长烷基链长的APG表面活性剂在应用中比许多表面活性剂表现出更高的活性,因此,它在催化和吸附应用、纳米技术、分析分离、食品加工、生物技术、生态润滑剂、环境修复和提高石油采收率方面具有吸引力。APG是目前使用的以化石原料合成表面活性剂的潜在可持续替代品。研究表明,较好的水溶性使
凝胶聚合物电解质（GPE）因其柔性好、强度高、成本低等优点而受到广泛关注,并有望用于下一代柔性超级电容器（FSC）以及柔性锂离子电池等可穿戴式储能器件中。但目前常用的GPE仍然存在诸如离子传导率低、机械强度差、稳定性差等缺点,因而限制了高性能FSC的进一步发展。基于上述考虑,本论文以聚乙烯醇（PVA）为基质,采用溶液共混方法制备了含1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（EMIMBF4）及钠离子无机盐的
近年来,随着分数阶非线性微分方程的快速发展及其在众多科学领域中的广泛应用,分数阶非线性微分方程得到了越来越多学者们的关注.然而,分数阶非线性微分方程的解析解很难显式给出.因此,进一步研究求解分数阶非线性微分方程的有效数值方法具有重要意义.本文致力于研究含双Caputo分数阶导数的非线性微分方程初值问题解的存在唯一性、Ulam-Hyers稳定性及求解该方程的两种有效数值方法.本文的主要内容包括:在第
目前,硅基电子元件构筑电路实现类脑功能并处理大量数据的效率不尽人意。通过化学设计的仿突触器件以其本身的导电性类比于生物突触的突触权重,进而能具有和生物突触类似的电信号传递、处理行为,是解决该问题的一条途径。近十年来,离子型仿突触器件得到了井喷式的发展,科研人员希望进一步降低其能量消耗、制备难度以及实现更多的类脑功能。功能化锥形玻璃管是一种易制备的分析传感电极,利用离子传输行为实现电化学活性不高的物