深海重力活塞取樣器沖擊取樣系統(tǒng)動力學特性分析.pdf

1、深海重力活塞取樣器是當前用于采取海底長芯柱狀軟泥沉積物的基本設備之一。本文以30米重力活塞取樣器為研究對象，綜合運用波動力學、巖土力學、數(shù)值模擬以及有限元分析等理論與方法，深入分析重力活塞取樣器沖擊取樣系統(tǒng)的動力學特性以及取樣性能，展開對重力活塞取樣器沖擊系統(tǒng)波動力學建模、沖擊參數(shù)對沖擊取樣系統(tǒng)性能的影響分析以及重力活塞取樣器沖擊取樣有限元分析的研究。主要研究內容如下：
　　(1)首先介紹本文工作的背景，明確進行重力活塞取樣器沖擊

2、取樣系統(tǒng)動力學特性分析的重要意義，對國內外重力活塞取樣器發(fā)展現(xiàn)狀以及沖擊系統(tǒng)動力學相關研究工作進行歸納與總結，給出本文的主要研究內容與總體思路。
　　(2)深海重力活塞取樣器沖擊取樣系統(tǒng)波動力學建模及數(shù)值計算。深入分析重力活塞取樣器沖擊取樣工作原理及結構特點，考慮深海沉積物力學特性，應用波動力學理論，構建重力活塞取樣器沖擊取樣系統(tǒng)波動力學模型。并依據(jù)此模型研究重力活塞取樣器沖擊系統(tǒng)沖擊取樣過程的數(shù)值計算方法，通過Matlab編制模

3、擬程序，進行重力活塞取樣器沖擊取樣數(shù)值模擬與計算。
　　(3)深海重力活塞取樣器沖擊取樣性能分析。以沖擊取樣效率與貫入深度為性能指標，通過數(shù)值模擬，分析了取樣器配重、沖擊高度、取樣管直徑以及沉積物特性等因素對重力活塞取樣器沖擊取樣性能的影響，得出沖擊取樣參數(shù)對重力活塞取樣器貫入深度與沖擊取樣效率的影響規(guī)律，同時對取樣器沖擊部件內部應力進行分析，給出沖擊參數(shù)的選取范圍。
　　(4)深海重力活塞取樣器沖擊取樣系統(tǒng)結構有限元分析。