在远离海岸的深海中,面对各种复杂的海洋环境,深海扬矿输送系统要将海底多金属矿物安全、有序输送海面采矿船上,同时要满足系统工作的连续、高效性,有必要就复杂海洋环境下深海采矿扬矿软管系统的流固耦合动力学行为进行研究,以确保扬矿输送系统的结构安全性。本文研究的主要内容及结论有:(1)阐述了流固耦合力学基本理论,基于固体和流体基本控制方程及其边界条件等基本方程,结合软管受力情况,推导了软管微元段在流固耦合作用下的轴向及横向振动方程,推导了整个软管传递矩阵。(2)基于多刚体离散元方法,采用虚拟样机仿真技术,建立了 1200m全软管系统模型。在连续浮力配置方式下,考虑布放长度、浮力大小、集矿机与采矿船水平距离等因素,分析了全软管扬矿输送系统在洋流作用下的平衡构形及其力学特征。结果表明:当连续浮力配置长度达到190m至210m、配置浮力大小在1.0G(G为250m长软管在水中的净重)至1.1G之间、集矿机与采矿船相对水平距离在260m到300m之间时,能获得较优空间构形且受力较为合理。(3)目前,对长尺度全软管扬矿输送系统全尺寸进行大变形的流固耦合分析非常困难。本文假设远离集矿机的软管振动会急剧衰减,仅取靠近集矿机附近的一小段软管进行研究。以洋流作用下全软管的三种较优平衡构形为初始构形,基于流固耦合理论,采用有限元计算,获得了两端固支软管的湿模态,获得了内外流共同作用下软管的位移时程曲线。结果表明:软管在流固耦合作用下做周期性摆动;随着集矿机与采矿船相对水平距离增加,软管振幅与周期均减小。