高海水围压下多金属硫化物切削动力学分析

发布时间：2019-08-26 14:57

【摘要】：为研究高海水围压条件下截齿切削多金属硫化物(SMS)的动力学特性,根据深海环境构建了镐形单截齿破碎多金属硫化物的切削力数学模型,同时考虑海底多金属硫化物高孔隙、非线性等特点,选取合适的材料本构模型及其相关参数,基于LS-DYNA数值模拟平台,利用有限单元法建立高海水围压条件下截齿切削多金属硫化物的数值仿真模型,模拟了不同海水围压条件下多金属硫化物的切削破碎过程。研究结果表明:截齿上的海水围压对矿体破碎的影响很小,矿体上的海水围压对矿体破碎影响较大;在高海水围压条件下,多金属硫化物的强度明显增大,切屑更难从基岩剥离,截齿受到的三向阻力明显增大,高围压作用限制了截齿切削破碎过程中的振动,截齿载荷波动性显著减小。
[Abstract]:In order to study the dynamic characteristics of cutting multi-metal sulfide (SMS) under high sea water confining pressure, a mathematical model for cutting the cutting force of multi-metal sulfide is constructed based on the deep-sea environment, and the characteristics of high porosity and non-linearity of the multi-metal sulfide in the seabed are taken into account. A suitable material constitutive model and its related parameters are selected. Based on the LS-DYNA numerical simulation platform, the finite element method is used to establish a numerical simulation model for cutting the multi-metal sulfide of the cutting pick under the condition of high seawater confining pressure, and the cutting and crushing process of the multi-metal sulfide under different seawater confining pressure conditions is simulated. The results show that the effect of the surrounding pressure of the seawater on the ore body is very small, and the surrounding pressure of the sea water on the ore body has great influence on the ore body. Under the condition of high seawater confining pressure, the strength of the multi-metal sulfide is obviously increased, and the chip is more difficult to strip from the bedrock. The three-way resistance of the pick is obviously increased, and the high confining pressure limits the vibration during the cutting and crushing of the cutting pick, and the load fluctuation of the cutting pick is significantly reduced.
【作者单位】： 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) 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2012AA091201)
【分类号】：TD857

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2529381