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海底沉積物靜水壓力驅(qū)動(dòng)取樣器機(jī)理及其效率研究
海洋資源的勘探、開發(fā)和利用對(duì)于資源相對(duì)匱乏的我國(guó)來(lái)說(shuō)有著重要意義。為了深入探索海洋,人們已經(jīng)相繼研究出多種取樣設(shè)備采集海底沉積物,通過(guò)對(duì)沉積物進(jìn)行研究來(lái)獲取有用信息,認(rèn)識(shí)海洋。尤其在海洋地質(zhì)調(diào)查、資源勘探和礦產(chǎn)評(píng)估中,海底取樣技術(shù)及其設(shè)備更是占據(jù)了舉足輕重的地位。
隨著科學(xué)的進(jìn)步和對(duì)沉積物樣品要求的提高,發(fā)展綜合性能更好的取樣設(shè)備變得尤為重要。連云港振輝研究了一種利用海洋靜水壓力能驅(qū)動(dòng)的沉積物取樣器,該取樣器不需外接能源,而是利用海水壓力和設(shè)備低壓腔之間的壓力差驅(qū)動(dòng)工作,以沖擊打樁的形式采集海底沉積物。通過(guò)研究靜水壓力驅(qū)動(dòng)取樣器的工作機(jī)理和提高取樣效率的方法,得到了靜水壓力驅(qū)動(dòng)取樣器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,為此類取樣設(shè)備的設(shè)計(jì)和研制提供理論基礎(chǔ)。
本文總共分6章,各章主要研究?jī)?nèi)容如下:
第1章,闡述了課題研究的背景和意義;概述了當(dāng)前取樣設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀及其特點(diǎn),重點(diǎn)介紹了靜水壓力驅(qū)動(dòng)取樣器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀;分析了取樣器的發(fā)展趨勢(shì);進(jìn)而提出本論文的研究?jī)?nèi)容。
第2章,設(shè)計(jì)了靜水壓力驅(qū)動(dòng)取樣器的機(jī)械結(jié)構(gòu);通過(guò)對(duì)其關(guān)鍵部位設(shè)計(jì)的具體分析計(jì)算,得到靜水壓力驅(qū)動(dòng)取樣器關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)理論;并分析介紹了靜水壓力驅(qū)動(dòng)取樣器的觸發(fā)機(jī)理、工作機(jī)理和工作過(guò)程。
第3章,驗(yàn)證試驗(yàn),根據(jù)第二章取樣器的設(shè)計(jì)理論,完成了取樣器樣機(jī)的加工,并利用試驗(yàn)手段驗(yàn)證取樣器工作機(jī)理和工作模式。
第4章,研究了取樣器取樣效率。通過(guò)對(duì)取樣器的驅(qū)動(dòng)部分進(jìn)行仿真模擬研究得到了影響取樣器取樣效率的原因是取樣器驅(qū)動(dòng)單元排水流量;并進(jìn)一步通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)和模擬計(jì)算提出了一套提高取樣器取樣效率的理論。
第5章,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,驗(yàn)證了第四章中關(guān)于提高取樣器取樣效率的仿真模型的正確性;并依據(jù)效率提高理論對(duì)取樣器進(jìn)行了改進(jìn),明顯提高了取樣器能量轉(zhuǎn)換效率。
第6章,對(duì)連云港本文介紹的所做的研究作了總結(jié),提出了研究中的特色和創(chuàng)新之處,前瞻了靜水壓力驅(qū)動(dòng)取樣器的發(fā)展方向。