端盘截齿切削海底块状硫化物载荷特性

论文摘要

为了探求高海水围压条件下端盘截齿切削海底块状硫化物(SMS)的载荷特性,研究不同切向安装角、轴向倾斜角和二次旋转角对截齿载荷的影响。基于ABAQUS平台,采用用户定义子程序方法,编制考虑损伤软化和压力强化的块状硫化物矿体本构模型,利用自定义的本构模型建立单个单元的三轴压缩仿真实验对模型可行性进行论证。基于自定义本构模型模拟不同安装参数下端盘截齿旋转切削SMS矿体的动态过程。研究结果表明:围压和端盘截齿安装参数对截齿所受三向阻力和波动系数均有较大影响;随着围压增加,截齿所受到三向阻力增大,载荷波动减小;当圆周切向安装角为45°,轴向倾斜角为10°,二次旋转角为5°时,截齿载荷波动较小,单侧截割效率较高。本研究可为端盘截齿结构改良和安装参数选取提供参考依据。

论文目录

• 1 矿体本构模型
•   1.1 本构模型定义
•     1.1.1 应力更新算法
•     1.1.2 损伤和失效删除
•   1.2 VUMAT单元验证
• 2 仿真模型的建立
•   2.1 端盘截齿安装参数
•   2.2 有限元模型的建立
•   2.3 载荷提取与处理
• 3 仿真结果及分析
•   3.1 围压对破碎性能的影响
•   3.2 切向安装角对破碎性能的影响
•   3.3 轴向倾斜角对破碎性能的影响
•   3.4 二次旋转角对破碎性能的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李艳,陆鹏,李钰晴

关键词: 海底块状硫化物,围压,端盘截齿,本构模型,安装参数,三向阻力

来源: 中南大学学报(自然科学版) 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 中南大学机电工程学院,深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51674286),国家重点研发计划项目(2016YFC0304101)~~

分类号: TD857

页码: 2712-2721

总页数: 10

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