【硕士】新型连续强夯机构的仿真研究

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内容简介

　　【硕士】新型连续强夯机构的仿真研究　　学科专业： 施工工程 　　授予学位：硕士　　学位授予单位：大连理工大学　　学位年度：2009　　 强夯法由于其具有加固效果显著、适用土类广、设备简单、施工方便等优点，被广泛应用于开山填淤、围海造田等大型建筑地基处理中。目前强夯机在夯击作业中，普遍采用脱钩器进行脱钩作业。由于每次夯击后的脱钩器复位、挂钩等人工操作都需要时间，所以夯击作业过程中强夯机的使用总是不连续的，效率较低，工人的操作强度大，施工安全性也比较差。能否开发出不脱钩连续强夯的机构对提高强夯作业的效率和安全具有重要意义。　　 国外采用履带式起重机作为强夯施工机械时，对中小能级强夯施工，通过改进卷扬机制动系统来实现夯锤与钢丝绳不分离，夯锤下落时钢丝绳也随着自由下落，因此有较高的夯击效率。但采用这种施工方式时，除了设备的购置成本很高以外，卷扬机构和钢丝绳的可靠性以及寿命都很难让用户接受。　　 本文基于TRIZ创新理论设计出一种全新的机构来代替现有的脱钩器与卷扬机构。该机构采用液压驱动和控制，可以实现强夯机吊锤起升和不脱钩的强夯作业。为了验证设计方案的可行性，应用动力学仿真软件ADAMS，结合三维实体设计软件Pro／E和有限元分析软件ANSYS构建了该机构的虚拟样机机械系统模型，并利用ADAMS／View模块完善了系统中提升滑轮组模型，在ADAMS／Hydraulics模块中构建该机构的液压系统模型。通过模拟夯锤与钢丝绳不脱离来实现不脱钩强夯工作，完成了该机构在夯锤下落过程中整机机械系统模型的动力学分析，实现了机液一体化仿真。　　 仿真结果表明，系统的各项动力学性能满足方案设计要求，验证了方案的可行性。仿真结果中关键部件的速度、加速度、关键液压元件的压力和流量等数据，为该机械系统的施工设计、优化设计、液压集成设计奠定了基础。　　

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