湘大参与研制“鲲龙500” 亮相国家“十三五”科技创新成就展

“鲲龙500”海底采矿车模型亮相成就展

10月21至27日，国家“十三五”科技创新成就展在北京展览馆举行。由长沙矿冶院牵头，我校“深海采矿系统可靠性”研究团队参与研制的“鲲龙500”海底采矿车，作为国家重大工程“蛟龙探海”的重要组成部分，亮相本次成就展。

“鲲龙500”海底采矿车出水照片

此次成就展以“创新驱动发展，迈向科技强国”为主题，重点展示我国深入实施创新驱动发展战略、建设创新型国家所取得的重大成果。

深海多金属结核集矿系统试验示意图

2018年，长沙矿冶研究院联合我校等多家企业、高校及科研机构，完成了我国首次海底多金属结核集矿系统500米海试，并联合研制了我国深海开发的代表性成果——“鲲龙500”海底采矿车。

作为重要的参与单位，我校“深海采矿系统可靠性”研究团队依托“一般力学与力学基础”国家重点学科，针对深海采矿中关键力学问题研究，以理论分析、数值计算和试验研究为手段，开展复杂海洋环境下深海采矿系统的可靠性研究。从2014年开始，团队开展深海采矿关键技术研究，其研发的深海采矿系统柔性管线空间构形与动力学分析及控制等技术，成功应用于本次深海多金属结核采矿装备海上试验，最终保障作业安全。

“鲲龙500”现场海试团队（二排左一为邓旭辉）

“深海采矿系统可靠性”研究团队由郭小刚教授领衔，主攻深海采矿系统柔性管线空间构形与动力学分析，马雯波教授主攻深海集矿机行走安全保障技术，邓旭辉副教授主攻深海采矿母船关键水动力问题，涂佳黄副教授主攻深海管道的流致振动水动力问题与减振技术，朱玮副教授主攻深海底质土振动液化问题。

该团队致力于深海固体矿采资源(多金属结核矿、富钴结壳矿、硫化物矿、深海稀土矿等)开采过程中所涉及的关键力学问题开展相关研究，已与中科院南海所、长沙矿冶研究院深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室等国内外研究机构开展深度合作，为保障我国2030-2035年实现固体矿采资源商业化开采提供理论和技术支持。

团队开展国家自科基金重点项目“深海金属矿产资源开采系统对复杂工作环境的响应机理研究”研讨会

团队开展了多项深海采矿关键技术研究：深海仿生自清洁+增力履齿研制，有效提高深海采矿装备减粘抗滑性能，保障深海多金属结核采矿装备行走安全；深海集矿机软管作业空间动力学控制技术，应用于多金属结核集矿系统海上试验，实践证明了计算和设计的合理性；深海防腐蚀金属焊接残余应力控制技术，延长深海多金属结核采矿行走装备的使用寿命，保障其行走安全；深海管道的流致振动水动力问题与减振技术，为深海管道的流致振动水动力问题与减振技术提供理论支撑。“深海多金属结核采矿装备行走安全保障关键技术研究与应用”项目，获得湖南省科技进步奖，该团队是第一完成单位。

近年来，团队获得了国家自然科学基金重点项目（子项目）、面上项目、青年基金项目、湖南省重点研发项目、大洋协会项目等相关项目10余项，发表论文38篇，授权发明专利5项、软件著作权4项。下一步，团队将围绕新型深海海底集矿装备的研制、深海采矿系统的动力学控制和深海采矿系统的耐久性等关键问题进行创新研究。

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文字/邓彪王成奇

编辑 / 姜国平 张梦雨责编 / 丁德凤