深海采矿柔性管力学性能及加工工艺研究综述

作     者：徐万海 沙沐 王莹莹 马烨璇 XU Wanhai;SHA Mu;WANG Yingying;MA Yexuan

作者机构：天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300072 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 中国科学院力学研究所北京100190 

出 版 物：《力学与实践》 (Mechanics in Engineering)

年 卷 期：2024年第46卷第3期

页      面：532-547页

学科分类：08[工学] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFC2803703)资助 

主　　题：柔性管 管道设计 管道加工 深海采矿 

摘      要：海洋蕴藏着储量丰富的矿产资源,深海矿产资源开发逐渐成为学术界和工程界的研究热点。管道提升式开采方案是目前公认的最具商业前景的海洋矿产开发方案。矿产输运管道作为连接海底中继舱和海上采矿平台的纽带,需要承受恶劣的风、浪、流环境载荷和复杂作业工况的工作载荷,其设计制造和力学性能分析一直备受关注。相比于刚性管道,柔性管道的弯曲刚度小、便于安装与回收、使用寿命较长。然而,柔性管道的结构复杂,各层之间相互影响,金属柔性管道由于自身结构的限制,在深海采矿行业中难以广泛应用,人们开始把目光放在非金属柔性管的设计与应用上。本文回顾了柔性管的发展历程,总结阐述了柔性管设计及加工制造中的力学性能分析方法和力学特性,并对柔性管设计制造的未来发展提供力所能及的展望。