文摘
英文文摘
原创性声明及关于学位论文使用授权的声明
第1章绪论
1.1引言
1.2水泥土复合桩的应用及施工设备
1.3新型水泥土复合桩成型机施工工艺及工作原理
1.4本文研究的目的和意义
1.5本文的主要研究内容
1.6本章小结
第2章桩架的研究现状与本机结构特点
2.1桩架的类型
2.1.1直式桩架
2.1.2塔式桩架
2.1.3导杆式桩架
2.1.4轨道式桩架
2.1.5步履式桩架
2.1.6悬挂式履带桩架
2.1.7三支点式履带桩架
2.2桩架在国内外的研究现状
2.2.1国外的研究现状
2.2.2国内的研究现状
2.3新型水泥土复合桩机主机结构
2.3.1水泥土搅拌装置
2.3.2取土装置
2.3.3步履式桩架
2.4新型水泥土复合桩成型机的特点
2.5本章小结
第3章新型水泥土复合桩机的载荷工况及力学分析
3.1桩机施工工况
3.2立柱在钻进工况下的力学分析
3.3立柱在提钻工况下的力学分析
3.4立柱在搅拌杆提升工况的力学分析
3.5起架工况的力学分析
3.6施工中风载的分析
3.7本章小结
第4章立柱的有限元分析
4.1有限元法
4.1.1有限元法基本思路
4.1.2有限元法基本原理
4.2有限元分析软件
4.2.1软件的选取
4.2.2 ANSYS软件的基本组成
4.3对立柱进行有限元分析的工况选择
4.4立柱模型的数据前处理
4.4.1模型的简化
4.4.2立柱的材料参数
4.4.3单元类型的选择
4.4.4网格的划分
4.4.5自由度约束
4.5立柱在提钻工况下有限元分析
4.5.1载荷计算与加载方式
4.5.2求解及后处理
4.6立柱在钻进工况下有限元分析
4.6.1当两个扭矩方向相同时对立柱的有限元分析
4.6.2当两个扭矩方向相反时对立柱的有限元分析
4.6.3对比
4.7立柱在搅拌杆提升工况下的有限元分析
4.7.1载荷的计算
4.7.2加载方式
4.7.3结果后处理
4.8立柱与斜撑连接处的结构改进
4.9有限元分析的结果
4.10本章小结
第5章立柱的优化设计和校核
5.1 ANSYS有限元优化设计的介绍
5.1.1 APDL的介绍
5.1.2 ANSYS有限元优化设计技术
5.1.3优化计算方法
5.2优化工况的选择
5.3立柱与斜撑连接处的优化设计
5.3.1优化变量的选择
5.3.2优化方法的选择
5.3.3优化结果分析
5.4立柱与底盘连接处的优化设计
5.4.1优化变量和优化方法的选择
5.4.2优化的结果
5.5立柱上通风孔的分析
5.5.1确定通风孔的位置
5.5.2立柱同时承受压力和扭矩对通风孔的影响
5.5.3立柱只承受压力的情况
5.5.4立柱只承受扭矩的情况
5.5.5三种情况的对比
5.6对立柱的应力校核
5.7采用材料力学方法进行解析计算
5.8不同截面形式的抗扭能力比较
5.9本章小结
第6章起架工况的动力学仿真
6.1虚拟样机技术
6.1.1虚拟样机技术简介
6.1.2虚拟样机技术的研究范围
6.2 ADAMS软件的介绍
6.2.1 ADAMS软件的模块介绍
6.2.2机械系统多刚体动力学的基础理论
6.3起架工况力学计算
6.4起架工况的仿真分析
6.4.1仿真分析的理由
6.4.2起架工况的模型在ADAMS中的建立
6.4.3起架工况的仿真和后处理
6.4.4仿真分析和力学分析结果的对比
6.5本章小结
总结和展望
参考文献
致谢
