旋挖鉆機力學特性分析與疲勞壽命研究.pdf

1、旋挖鉆機作為一種樁基工程機械，其鉆進效率高、成樁質量好、自動化程度高以及移動方便，已廣泛應用于各類大型交通工程建筑及民用建筑等領域，并在海內外的樁基礎施工領域中處于絕對領先地位。由于旋挖鉆機施工對象復雜多變、載荷波動大以及工作環(huán)境惡劣，產品服役后容易出現(xiàn)開裂等故障，這將增大企業(yè)維護成本，若長此以往，會嚴重影響企業(yè)品牌聲譽。因而在產品的設計階段，對其進行力學特性分析與疲勞壽命研究，能為產品結構優(yōu)化設計提供參考，是提高產品可靠性的重要手段，

2、其分析結果具有重大的現(xiàn)實意義。
　　本文以某型號旋挖鉆機為研究對象，對其展開力學特性分析與疲勞壽命研究，主要研究內容如下：
　?。?）結合旋挖鉆機工作特點，確定了幾種典型工況，并對各典型工況的極限工作狀態(tài)進行了受力分析，為后續(xù)的動力學分析與有限元分析提供載荷依據(jù)。
　?。?）基于拉格朗日理論，運用多體動力學軟件 ADAMS對旋挖鉆機水平起架、提鉆以及非正常落桅工況進行了動力學分析，得到了各部件的動態(tài)性能，同時確定相應工

3、況下受力最不利的姿態(tài)，為后續(xù)有限元靜力學分析提供依據(jù)。
　　（3）以高效網(wǎng)格劃分軟件Hyper Mesh及有限元分析軟件ABAQUS為依托，對旋挖鉆機整機在提鉆、鉆進、水平起架以及非正常落桅工況下的極限狀態(tài)進行有限元分析，得到相應工況下的整機應力分布以及結構薄弱部位，同時對鉆機豎直鉆進姿態(tài)進行結構模態(tài)分析，了解其固有頻率以及振型，避免結構與激勵源發(fā)生共振，其分析結果可為旋挖鉆機結構設計與優(yōu)化提供參考。
　?。?）對旋挖鉆機相