秦华伟，朱敬如，王建军，陈建桥，陈 鹰

(1.杭州电子科技大学 机械工程学院，浙江 杭州 310018;2.浙江大学 机械工程学系，浙江 杭州 310027)

作为地球上资源最为丰富的地区，海洋蕴藏着数量远超陆地的矿产、油气和生物等一系列资源［1］。随着陆地资源的不断消耗，人类逐步加大了对海洋资源的探索力度。由于历史原因，我国对海洋资源的勘探及开发程度还远远不够。

目前，无论对海底资源，还是对海底地质的勘探等都离不开海底取样技术。海底取样技术与海洋油气钻探不同，它主要利用取样管完成一次性取样，实现对指定海域的浅孔钻取，其采样周期短，采样过程简便易行［2］。其中，非可控式海底取样器由于对母船的要求较低而得到广泛应用。

本文所设计的新型静水压力驱动取样器就是一种非可控式海底取样器，该取样器利用海水静水压力提供能量完成冲击打桩动作，此外，该取样器还可在一定程度上缓减及推迟“桩效应”的出现，从而提高沉积物样品的取样效率［3］。

国外对静水压力驱动取样器的研究较早，技术也较为成熟。Brooke and Gilberr［4］，Selwyn and McCoy［5］提出了利用静水压力驱动液压马达的设计，在一次试验中，液压马达把冲击头抬升了60 次，抬升高度为0.33 m，最终获得了2 m 长的硬质灰泥样品;Yngve Kristoffersen，et al［6］提到，在一次3 500 m 水深的海底取样中，“the Selcorer”以2 s 的频率冲击振动取样管50 次，取样器下插深度达到18 m，样品长度12.5 m。国内对静水压力驱动取样器的研究尚处起步阶段。

在取样器外形参数及重量确定的前提下，取样器贯入海底沉积物的效果取决于取样器冲击头的冲击速度［2，7］。……