大洋多金属结核是一种具有很大开采价值的深海矿产资源,广泛分布于大洋4000m—6000m深的海底,储量非常大。在开发这种海洋资源的各种可能采矿系统中,水力提升系统最为实用,也是我国大洋采矿提升技术主要的研究方向。它由集矿子系统、扬矿子系统、遥测遥控子系统和洋面保障子系统等组成。扬矿子系统是大洋采矿系统中的重要组成部分,它直接影响结核的输送、采矿效率、提升能力、可靠性及作业操作。本文针对深海采矿水力提升系统中扬矿系统的受力情况,对扬矿系统在各种工况条件下的拖曳特性进行了分析研究。主要内容包括:(1)分析了扬矿系统所受的各种载荷和边界条件,建立了扬矿系统的力学模型;(2)基于Morsion方程,推导了扬矿管在倾斜状态下液动力的计算方法,同时说明了阻力系数的选取;(3)介绍了有限元的基本思想,建立了阶梯状扬矿系统几何非线性有限元模型,推到了空间梁单元的刚度矩阵及整体刚度矩阵;(4)对扬矿系统在不同工况下的拖曳特性进行了数值求解,并做了比较分析,得出了集矿机的作业范围以及受力范围;(5)对扬矿系统进行了模拟试验研究。本论文对扬矿系统所做的仿真分析方法及结果,对深海采矿系统的研究开发具有参考价值。