海底表層沉積物中含有甲烷、H₂S、H₂等溢出性氣體和大量的嗜壓型微生物,如果不能實現(xiàn)保真取樣,很容易造成沉積物樣品中氣相溶解成分的散失以及嗜壓型微生物的死亡,所以沉積物保真取樣設備必須要求能夠保持長時間的原位點壓力。此外,以前的深海沉積物保真取樣設備在采樣過程中對沉積物產(chǎn)生的擾動較大,影響了所采集樣品的真實性和可信度,對樣品的后期處理和研究帶來偏離和誤導。 本文通過對海底沉積物保壓取樣設備在采樣前和采樣過程中所可能出現(xiàn)的擾動進行分析,研究能夠在全程視頻監(jiān)視下,采集到無擾動樣品的沉積物高保壓取樣設備。 全文共分六章。 第一章介紹了海底表層沉積物取樣技術(shù)的應用和保真取樣概念,并分析了深海保真取樣設備在國內(nèi)、外的發(fā)展狀況;最后闡述了本課題研究的目的、意義和主要研究內(nèi)容。 第二章主要對取樣管采樣的驅(qū)動方式進行研究,在此基礎(chǔ)上提出采用壓力適應型液壓油源的驅(qū)動方式;最后,對壓力補償技術(shù)進行了研究和仿真,以達到降低壓力變化的目的,提高液壓驅(qū)動裝置的可靠性,最終實現(xiàn)降低取樣過程中的樣品形狀擾動。 第三章首先分析了能夠降低樣品擾動的...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 沉積物取樣技術(shù)的應用
        1.1.1 背景
        1.1.2 保真取樣技術(shù)
    1.2 國內(nèi)外深海保真取樣設備的發(fā)展
        1.2.1 PCS保壓取芯器
        1.2.2 PCB保壓取樣筒
        1.2.3 HYACE系統(tǒng)
        1.2.4 國內(nèi)沉積物取樣技術(shù)
    1.3 課題研究的目的和意義
    1.4 課題的主要研究內(nèi)容
第2章 驅(qū)動方式降低樣品擾動的技術(shù)研究
    2.1 取樣管驅(qū)動方式研究
        2.1.1 機械釋放機構(gòu)驅(qū)動(利用重力取樣)
        2.1.2 靜水壓能驅(qū)動
        2.1.3 壓力適應型液壓系統(tǒng)驅(qū)動
    2.2 壓力補償技術(shù)研究
        2.2.1 壓力補償裝置
        2.2.2 基于Matlab/simulink的壓力補償仿真
    2.3 本章小結(jié)
第3章 保壓方式降低樣品擾動的技術(shù)研究
    3.1 降低樣品擾動的襯筒結(jié)構(gòu)研究
        3.1.1 帶花瓣的取樣襯筒結(jié)構(gòu)
        3.1.2 無擾動襯筒設計
    3.2 樣品的密封保存技術(shù)研究
        3.2.1 樣品取樣過程
        3.2.2 上端口密封結(jié)構(gòu)
        3.2.3 下封口密封結(jié)構(gòu)
    3.3 保壓方式研究
        3.3.1 保壓原理
        3.3.2 保壓筒體積變化量
        3.3.3 蓄能器類型選擇
        3.3.4 蓄能器補償壓力計算
    3.4 本章小結(jié)
第4章 取樣器機械結(jié)構(gòu)降低樣品擾動的技術(shù)研究
    4.1 保壓取樣器結(jié)構(gòu)
    4.2 保壓筒體設計
        4.2.1 材料的選擇
        4.2.2 保壓筒體壁厚計算
        4.2.3 保壓筒應力仿真
    4.3 襯筒活塞設計
        4.3.1 單向閥設計
        4.3.2 活塞上部設計
        4.3.3 活塞下端設計
    4.4 多級液壓缸設計
        4.4.1 液壓缸型式的確定
        4.4.2 液壓缸的固定
        4.4.3 液壓缸的結(jié)構(gòu)設計
        4.4.4 液壓缸工作過程分析
        4.4.5 液壓缸仿真分析
    4.5 雙球閥設計
        4.5.1 雙球閥結(jié)構(gòu)
        4.5.2 球閥計算
        4.5.3 球體應力仿真分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 無擾動取樣設備總體結(jié)構(gòu)研究
    5.1 無擾動取樣系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設計
        5.1.1 機械觸發(fā)原理取樣系統(tǒng)的擾動分析
        5.1.2 無擾動保壓取樣系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計
    5.2 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 工作展望
參考文獻
攻讀碩士期間參與的科研項目以及所獲獎勵
致謝



本文編號：4006302