鈷結殼振動切削機理及實驗研究.pdf

1、鈷結殼的剝離破碎是鈷結殼開采過程中的重要步驟，因此尋找一種合適的鈷結殼破碎方法是深海鈷結殼資源開發(fā)的重要前提，本論文主要研究在振動和靜態(tài)條件下破碎剝離鈷結殼切削阻力的變化機理。 本文從研究鈷結殼模擬料動態(tài)本構模型出發(fā)，利用SHPB實驗臺，得到了鈷結殼模擬料在沖擊載荷作用下動態(tài)應力應變關系，并建立了理論動態(tài)本構模型，為仿真實驗研究中材料模型的建立提供參考。然后運用斷裂動力學理論，根據(jù)巖石動態(tài)斷裂準則，從細觀上分析了振動加載對鈷結殼

2、裂紋擴展的影響，得出了當能量作用密度達到門檻值后，一定頻率范圍內(nèi)的加載應力波在裂紋的擴展中才發(fā)揮作用。同時從宏觀上分析了截齒的運動過程，建立了振動切削鈷結殼的動力學模型，得出振動滾筒對地面的作用力F<,v>較大時，才能更有效的破碎。在此基礎上，利用Ansys/LS-DYNA軟件進行了仿真實驗研究，探尋鉆結殼模擬料裂紋尖端的應力變化情況和在各種切削參數(shù)組合下切削力的變化情況。根據(jù)仿真分析結果，結合現(xiàn)有實驗條件，在振動切削破碎試驗臺上利用自