高靜水壓下海底多金屬硫化物破碎機(jī)理的數(shù)值研究

編號：FTJS08929

篇名：高靜水壓下海底多金屬硫化物破碎機(jī)理的數(shù)值研究

作者：戴歡 李艷 李皓 梁科森

關(guān)鍵詞： 圍壓 切削機(jī)理 離散元 多金屬硫化物 力鏈

機(jī)構(gòu)： 中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 深海礦產(chǎn)資源開發(fā)利用技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

摘要： 深海礦物分布在幾百米到幾千米深的高靜水壓力環(huán)境中,礦物周圍的高靜水壓力可能會顯著影響其切割特性。為了研究高靜水壓下海底多金屬硫化物(SMS)的破碎特性及其力學(xué)性能對破碎過程的影響,建立了高圍壓條件下截齒切割SMS的模型。采用了一種力鏈圍壓模擬靜水圍壓的作用,圍壓能適應(yīng)試樣切削過程中的不規(guī)則邊界并在切割過程中進(jìn)行更新。在此基礎(chǔ)上,分析了試樣切削過程中裂紋演化過程、應(yīng)力分布特征和載荷變化規(guī)律。結(jié)果表明:圍壓對切削過程有顯著影響,隨著圍壓的增加,刀具載荷線性增加,載荷波動減小,裂紋擴(kuò)展受到抑制。同時,在高圍壓條件下,刀具的前刀面上產(chǎn)生條狀切屑,表明其破壞模式由脆性模式向延性模式轉(zhuǎn)變。