编号：FTJS08929
篇名：高静水压下海底多金属硫化物破碎机理的数值研究
作者：戴欢 李艳 李皓 梁科森
关键词： 围压 切削机理 离散元 多金属硫化物 力链
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
摘要： 深海矿物分布在几百米到几千米深的高静水压力环境中,矿物周围的高静水压力可能会显著影响其切割特性。为了研究高静水压下海底多金属硫化物(SMS)的破碎特性及其力学性能对破碎过程的影响,建立了高围压条件下截齿切割SMS的模型。采用了一种力链围压模拟静水围压的作用,围压能适应试样切削过程中的不规则边界并在切割过程中进行更新。在此基础上,分析了试样切削过程中裂纹演化过程、应力分布特征和载荷变化规律。结果表明:围压对切削过程有显著影响,随着围压的增加,刀具载荷线性增加,载荷波动减小,裂纹扩展受到抑制。同时,在高围压条件下,刀具的前刀面上产生条状切屑,表明其破坏模式由脆性模式向延性模式转变。
