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海底多金属硫化物采掘机构滚筒切削特性研究
被引量：
2
1
作者
吴卓
郑皓
+2 位作者
刘效松
李满红
王建华
《矿冶工程》
CAS
北大核心
2023年第6期1-5,10,共6页
为提高采掘机构滚筒的工作性能,采用离散单元法对不同工况下滚筒的切削过程进行了数值模拟。采用单因素分析法和正交试验法分析了切削厚度、转速、牵引速度对切削阻力、产能及比能耗的影响,以滚筒的切削阻力和比能耗为评价指标,利用矩...
为提高采掘机构滚筒的工作性能,采用离散单元法对不同工况下滚筒的切削过程进行了数值模拟。采用单因素分析法和正交试验法分析了切削厚度、转速、牵引速度对切削阻力、产能及比能耗的影响,以滚筒的切削阻力和比能耗为评价指标,利用矩阵分析法获得了最佳的滚筒工作参数。结果表明,随着切削厚度增加,切削阻力和产能均增大,比能耗减小;随着转速增加,切削阻力和产能均减小,比能耗增大;随着牵引速度增加,切削阻力、产能均增大,比能耗减小。滚筒最佳工作参数为:切削厚度50 mm、转速100 r/min、牵引速度0.06 m/s。
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关键词
深海采矿
采矿车
海底多金属硫化物
采掘机构
滚筒
离散单元法
切削性能
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职称材料
孔隙多金属硫化物细观力学和切削载荷特性的数值模拟
2
作者
李艳
栗梦丹
汪振
《矿冶工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期1-5,11,共6页
为了提高生成矿体网格单元的质量以及求解效率,利用有限元软件结合APDL语言提出了一种针对孔隙多金属硫化物复杂几何模型的网格优化措施,实现了整体映射网格与局部自由网格相结合的划分方法;对多金属硫化物受压损伤破坏过程和围压下单...
为了提高生成矿体网格单元的质量以及求解效率,利用有限元软件结合APDL语言提出了一种针对孔隙多金属硫化物复杂几何模型的网格优化措施,实现了整体映射网格与局部自由网格相结合的划分方法;对多金属硫化物受压损伤破坏过程和围压下单截齿切削破碎孔隙矿体过程进行了数值模拟,分析了孔隙率及孔隙形态对多金属硫化物细观力学行为和切削载荷特性的影响。研究结果表明,在外载作用下,海底多金属硫化物矿体孔隙结构密集区域易出现应力集中现象,同时随着狭长裂隙出现,应力集中现象更加明显,从而使矿体更容易失稳破坏;在单截齿切削破碎矿体过程中,随着孔隙率增加,矿体破碎过程所需切削载荷有所减小,并且在矿体由等轴孔隙向狭长孔隙过渡过程中,应力集中加剧并且切削载荷进一步减小。
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关键词
海底多金属硫化物
高海水围压
孔隙率
细观力学
切削
载荷特性
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职称材料
高海水围压条件下多金属硫化物的破碎机理
被引量：
5
3
作者
李艳
张亮
+1 位作者
刘少军
唐达生
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期944-951,共8页
为研究高海水围压条件下截齿在切削海底块状多金属硫化物(SMS)过程中的破碎机理,考虑海底块状硫化物高孔隙率、非线性的特点,选择Holmquist-Johnson-Cook(HJC)材料本构模型,基于Lagrangian有限单元法,利用LS-DYNA仿真软件建立截齿切削...
为研究高海水围压条件下截齿在切削海底块状多金属硫化物(SMS)过程中的破碎机理,考虑海底块状硫化物高孔隙率、非线性的特点,选择Holmquist-Johnson-Cook(HJC)材料本构模型,基于Lagrangian有限单元法,利用LS-DYNA仿真软件建立截齿切削破碎海底块状多金属硫化物的仿真模型,模拟无海水围压下和高海水围压下海底块状多金属硫化物的切削破碎过程。研究结果表明:在高海水围压作用下,海底块状多金属硫化物的强度明显提高,断裂模式主要是脆性失效向塑性失效转变;海水黏着力和高围压作用使得切屑更难从矿体基岩剥离,截齿受到的阻力明显增大。
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关键词
破碎机理
海底
块状
多金属
硫化物
高海水围压
HJC材料模型
断裂模式
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职称材料
题名
海底多金属硫化物采掘机构滚筒切削特性研究
被引量：
2
1
作者
吴卓
郑皓
刘效松
李满红
王建华
机构
长沙矿冶研究院有限责任公司深海矿产资源开发利用国家重点实验室
出处
《矿冶工程》
CAS
北大核心
2023年第6期1-5,10,共6页
基金
国家重点研发计划(2022YFC2803605,2021YFC2801704)。
文摘
为提高采掘机构滚筒的工作性能,采用离散单元法对不同工况下滚筒的切削过程进行了数值模拟。采用单因素分析法和正交试验法分析了切削厚度、转速、牵引速度对切削阻力、产能及比能耗的影响,以滚筒的切削阻力和比能耗为评价指标,利用矩阵分析法获得了最佳的滚筒工作参数。结果表明,随着切削厚度增加,切削阻力和产能均增大,比能耗减小;随着转速增加,切削阻力和产能均减小,比能耗增大;随着牵引速度增加,切削阻力、产能均增大,比能耗减小。滚筒最佳工作参数为:切削厚度50 mm、转速100 r/min、牵引速度0.06 m/s。
关键词
深海采矿
采矿车
海底多金属硫化物
采掘机构
滚筒
离散单元法
切削性能
Keywords
deep sea mining
mining vehicles
seabed polymetallic sulfide
mining mechanism
drum roller
discrete element method(DEM)
cutting performance
分类号
TD857 [矿业工程—金属矿开采]
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职称材料
题名
孔隙多金属硫化物细观力学和切削载荷特性的数值模拟
2
作者
李艳
栗梦丹
汪振
机构
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
出处
《矿冶工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期1-5,11,共6页
基金
国家自然科学基金(51674286)
国家重点研发计划项目(2016YFC0304101)。
文摘
为了提高生成矿体网格单元的质量以及求解效率,利用有限元软件结合APDL语言提出了一种针对孔隙多金属硫化物复杂几何模型的网格优化措施,实现了整体映射网格与局部自由网格相结合的划分方法;对多金属硫化物受压损伤破坏过程和围压下单截齿切削破碎孔隙矿体过程进行了数值模拟,分析了孔隙率及孔隙形态对多金属硫化物细观力学行为和切削载荷特性的影响。研究结果表明,在外载作用下,海底多金属硫化物矿体孔隙结构密集区域易出现应力集中现象,同时随着狭长裂隙出现,应力集中现象更加明显,从而使矿体更容易失稳破坏;在单截齿切削破碎矿体过程中,随着孔隙率增加,矿体破碎过程所需切削载荷有所减小,并且在矿体由等轴孔隙向狭长孔隙过渡过程中,应力集中加剧并且切削载荷进一步减小。
关键词
海底多金属硫化物
高海水围压
孔隙率
细观力学
切削
载荷特性
Keywords
seafloor polymetallic sulfide(SMS)
high seawater confining pressure
porosity
micro-mechanics
cutting
loading characteristics
分类号
TD424 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
高海水围压条件下多金属硫化物的破碎机理
被引量：
5
3
作者
李艳
张亮
刘少军
唐达生
机构
中南大学机电工程学院
长沙矿冶研究院深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期944-951,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51174037
51104177)
+1 种基金
国际海域资源调查与开发"十二五"重大项目(DY125-11-R-01)
湖南省科技重大专项(2014FJ1002)~~
文摘
为研究高海水围压条件下截齿在切削海底块状多金属硫化物(SMS)过程中的破碎机理,考虑海底块状硫化物高孔隙率、非线性的特点,选择Holmquist-Johnson-Cook(HJC)材料本构模型,基于Lagrangian有限单元法,利用LS-DYNA仿真软件建立截齿切削破碎海底块状多金属硫化物的仿真模型,模拟无海水围压下和高海水围压下海底块状多金属硫化物的切削破碎过程。研究结果表明:在高海水围压作用下,海底块状多金属硫化物的强度明显提高,断裂模式主要是脆性失效向塑性失效转变;海水黏着力和高围压作用使得切屑更难从矿体基岩剥离,截齿受到的阻力明显增大。
关键词
破碎机理
海底
块状
多金属
硫化物
高海水围压
HJC材料模型
断裂模式
Keywords
breaking mechanism
seafloor massive sulfide
high deepwater confining pressure
HJC material model
fracture mode
分类号
TD424 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
海底多金属硫化物采掘机构滚筒切削特性研究
吴卓
郑皓
刘效松
李满红
王建华
《矿冶工程》
CAS
北大核心
2023
2
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下载PDF
职称材料
2
孔隙多金属硫化物细观力学和切削载荷特性的数值模拟
李艳
栗梦丹
汪振
《矿冶工程》
CAS
CSCD
北大核心
2020
0
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下载PDF
职称材料
3
高海水围压条件下多金属硫化物的破碎机理
李艳
张亮
刘少军
唐达生
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
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职称材料
已选择
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引证文献
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