基于形狀記憶合金元件驅(qū)動的海底火山熱液采樣器開發(fā)設計.pdf

1、海底火山周圍是具有高溫、高壓特點的極端環(huán)境，為了研究這種極端環(huán)境下微生物的生存特性，并在實驗室培養(yǎng)繁衍這種微生物，本文研究開發(fā)了一種新型的基于形狀記憶合金驅(qū)動的海底火山熱液采樣器。 基于有限元分析軟件ADINA，對各種采樣閥方案進行了比較分析，并從中選擇了具有自動調(diào)心的球密封單向閥組成的采樣閥結構，利用形狀記憶合金(SMA)元件驅(qū)動采樣閥完成采樣動作，并且應用氮氣彈簧技術保證保存在采樣缸內(nèi)的樣液在返回船載實驗室的過程中所受的壓力

2、與采樣點處所受的壓力一致，在這個意義上所提出的海底火山熱液采樣技術是一種保真采樣器技術。 針對海底火山周圍這種高溫高壓的采樣環(huán)境，選擇了密度小，強度高，耐海水腐蝕的鈦合金為主體材料，加工制造了一套采樣器樣機。并且對采樣器相關零部件的制造加工工藝性能進行了分析。 最后對海底火山熱液采樣器樣機進行了一系列的試驗，主要是檢驗采樣閥密封性能的壓力試驗和采樣效果的模擬熱吸試驗。試驗驗證了采樣器的性能，表明它是一種可以應用于海底火山