混输管道是深海采矿的重要组成部分,混输管道之间的连接是核心问题。所以,海洋混输管道快速连接器就有十分重要的研究价值。针对传统混输管道连接器连接速度慢,承载能力小等问题,本文设计了一种用于混输管道连接的连接器及配套的快速组拆装装置,对管道-连接器系统进行力学分析,并对连接器本体进行参数化、轻量化设计,对连接器进行承载能力力学测试以及对连接器进行振动疲劳测试。针对混输管道的工作环境以及具体承载情况,提出一种以锁紧块和连接法兰为核心结构的混输立管连接器的总体结构以及对其所有零件进行基于力学的详细设计,并对核心零件进行强度校核。提出这种混输管道快速连接器配套使用的组拆装装置的总体方案,并对其所有零件进行详细设计,给出连接器的安装与拆卸过程,即组拆装装置的使用方式。对组拆装装置的传动导轨部分进行动力学分析,得到导轨与滑块不同摩擦系数条件下,导轨的传动精度。根据海试的实际工况,对混输管道进行力学分析,找到最大弯矩在立管系统的具体作用位置,从而找到距离该位置最近的连接器的位置,判断出该连接器受弯矩最大,选取该连接器对应的管道-连接器-管道系统作为分析单元,对其进行力学的数值模拟,得到所有零件的可能失效位置以及最大应力。对连接器本体进行参数化设计,确定可以反映连接器承载能力的目标函数,分析设计变量对目标函数的灵敏度以及参数相关性,对连接器进行参数化优化,对比主要目标函数优化前后的变化,验证参数化优化设计的可靠性。对已设计的连接器各零件进行机加工,两端焊接管道并且装配后,得到了混输管道连接器的试验样机,将试验样机放置于复合载荷的载荷架上进行拉弯组合变形的力学性能测试,同时进行密封性能测试。将试验样机简化为变截面梁模型,采用离散点法,奇异函数法以及计算机的数值模拟法来对简化模型的横向位移进行求解,对比三种分析方法对应的结果,确定目标弯矩加载完成时对应应变片位置的横向位移。对试验样机进行载荷的加载,通过应变片读出试验样机管道上特殊点,连接器法兰上特殊点的表面应力,观察有无液体泄漏,压力表有无压降,试验样机有无裂纹,最终验证连接器设计的可靠。将试验样机简化成变截面梁的模型对其进行固有频率的求解,得到试验样机的振型函数以及振型曲线,同时利用数值模拟的方式对试验样机模型进行固有频率的求解,对比二者,验证简化模型的理论求解法可靠。对试验样机进行谐响应分析,得出样机在固有频率下振动幅值最大。根据螺纹连接以及样机振动测试标准,振动测试在相应频率下振动,样机有无裂纹,紧固螺钉是否紧固,判断试验样机的抗振性能。