振动平板夯起振冲击机理及振动参数影响分析

摘要

鉴于大功率振动平板夯的广泛市场需求和应用前景，要求大功率振动平板夯要有良好的适应性和可靠性。为了给设计计算提供理论支持，本文在深入研究大功率振动平板夯结构原理的基础上，对其起振过程中的相应运动进行了研究。 通过用MATLAB编程对建立的振动平板夯-土壤的数学模型进行仿真分析，得到了振动平板夯在起振过程中的动态响应，从理论上对大功率振动平板夯的起振冲击机理进行了研究。同时，利用室内土槽对大功率平板夯进行了振动试验，采集了加速度数据，并通过数据分析研究了振动平板夯在起振过程中的工作特性。在对比分析仿真结果与试验结果的基础上，认为减振块损坏是由于机器在共振区时减振块接触面应力峰值过大造成的，通过相应的分析，提出了避免其发生损坏的措施。 为了提高振动平板夯减振系统在较高激振力情况下的工作稳定性，文中结合系统阻尼、刚度、重量等相关参数的改变对机器减振性能及压实性能的影响进行了理论分析比较，提出了改进平板夯减振系统工作可靠性的方案，为后续产品设计提供了重要的基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

§1.1引言

§1.2国内外压实机械技术的发展状况

1.2.1国外压实技术发展状况

1.2.2国内压实技术发展状况

§1.3本课题的研究意义和前期进展情况

1.3.1本课题的研究意义

1.3.2本课题的前期进展情况

§1.4本论文的主要内容

第二章 振动平板夯样机结构及试验方案设计

§2.1平板夯工作原理

§2.2振动平板夯样机结构及其特色结构设计

2.2.1平板夯样机结构

2.2.2平板夯样机特色结构设计

§2.3振动平板夯样机主要工作参数

§2.4试验方案的设计

2.4.1试验目的

2.4.2试验设备及试验方案

2.4.3加速度传感器的布置

2.4.4试验样机参数

§2.5本章小结

第三章 试验数据处理与稳定工况振动分析

§3.1数据处理的主要方法及介绍

3.1.1 MATLAB及数字滤波器介绍

3.1.2曲线拟合的最小二乘法

§3.2稳定工况加速度数据的采集与分析

3.2.1加速度数据的采集

3.2.2加速度数据的幅频特性分析

§3.3稳定工况位移数据的获取与分析

3.3.1上下板位移及相对位移的初始获取与分析

3.3.2上下板位移及相对位移的再处理与分析

3.3.3上下板相对位移的幅频特性分析

3.3.4上下板相对位移的幅值分布分析

3.4本章小结

第四章 减振器损坏的原因分析及改进措施

§4.1减振块损坏区域的判断

§4.2振动平板夯-土壤数学模型的建立

4.2.1接地工况数学模型

4.2.2离地工况数学模型

4.2.3方程组的显式变换

§4.3起振工况仿真分析

4.3.1仿真初始数据

4.3.2上下板垂直相对位移的仿真分析

4.3.2上下板水平相对位移的仿真分析

§4.4起振工况试验数据处理及减振块变形分析

§4.5起振工况减振块应力校核

4.5.1减振块初步应力校核

4.5.2起振过程中的减振块应力校核

4.5.3减振块几何尺寸的改变对系统刚度的影响

4.5.4改善减振块应力状况的措施

§4.6本章小结

第五章 提高平板夯减振系统工作可靠性的振动参数综合分析

§5.1振动压实意义及影响压实的力学因素

§5.2提高平板夯减振系统工作可靠性的仿真研究

5.2.1关于降低系统受迫振动振幅的方案讨论

5.2.2关于阻尼与受迫振动振幅的计算机仿真研究

5.2.3关于调整系统刚度的仿真分析

5.2.4关于调整系统质量参数的仿真分析

§5.3正负偏心块之间相位角的范围选择

§5.4误差分析

§5.5本章小结

第六章 结论与展望

§6.1结论

§6.2展望

参考文献

就读硕士学位期间的研究成果

致谢