旋挖钻机结构分析与软件开发

发布时间：2017-04-06 00:04

  本文关键词：旋挖钻机结构分析与软件开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：旋挖钻机是一种适合于建筑基础工程成孔作业的桩工机械,具有振动小、噪声低、转矩大、功能多、效率高、成孔速度快、节能环保等特点。随着我国基础设施建设的逐步发展,旋挖钻机越来越广泛地应用于大型基础设施建设中,在房地产建设中也逐步得以使用。为适应市场需求,改变国内产品技术相对落后的现状,进行旧产品的改进和新产品的研发显得尤为重要,因此,对旋挖钻机进行分析和研究并以此指导设计工作具有极其重要的实际意义。为了进一步提高旋挖钻机工作装置的整体设计水平和力学性能,本文进行了如下研究工作:以某公司一款新结构旋挖钻机为研究对象,以ANSYS参数化设计语言APDL为工具,建立了旋挖钻机整机参数化模型,进行了旋挖钻机整机结构的静力学分析、动力学分析(模态分析、瞬态分析);基于Visual Basic 6.0开发了旋挖钻机结构分析软件,实现了对ANSYS软件的后台调用,对不同部件参数、不同工况进行调节,并进行分析计算和结果显示,最终自动生成分析报告。整机力学分析解决了局部分析边界条件难以确定、准确率低的问题,为产品的结构改进和减重设计提供了依据;模态分析提取的固有频率为产品使用时避免共振现象提供了参考数据;所开发的软件实现了快速分析,简化了操作过程,有助于缩短设计周期,提高工作效率。
【关键词】：旋挖钻机 参数化模型 有限元分析 软件开发
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU67
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题来源及研究意义10-11
• 1.1.1 课题来源10
• 1.1.2 研究意义10-11
• 1.2 旋挖钻机简介11-14
• 1.2.1 结构组成11-12
• 1.2.2 工作原理12-14
• 1.3 国内外发展现状14-15
• 1.3.1 国外发展现状14
• 1.3.2 国内发展现状14-15
• 1.4 论文主要研究内容15-17
• 第2章 旋挖钻机参数化建模17-26
• 2.1 有限元法概述17-19
• 2.1.1 有限元法简介17
• 2.1.2 分析工具ANSYS软件介绍17-18
• 2.1.3 ANSYS参数化设计语言APDL18-19
• 2.2 建立整机参数化模型的意义19-20
• 2.2.1 建立整机模型的意义19
• 2.2.2 建立参数化模型的意义19-20
• 2.3 建立模型20-25
• 2.3.1 模型简化及连接处理20-22
• 2.3.2 单元类型选择22-23
• 2.3.3 材料属性定义23
• 2.3.4 参数设定23-24
• 2.3.5 模型建立24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 旋挖钻机静力学分析26-43
• 3.1 静力学分析概述26
• 3.2 典型工况汇总26-29
• 3.3 约束与加载29-35
• 3.3.1 边界条件与载荷29-31
• 3.3.2 加载正确性验证31-32
• 3.3.3 模型正确性验证32-35
• 3.4 分析结果35-42
• 3.4.1 钻进工况35-38
• 3.4.2 提升工况38-40
• 3.4.3 其它工况40-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第4章 旋挖钻机动力学分析43-55
• 4.1 结构动力学分析概述43
• 4.2 模态分析43-48
• 4.2.1 模态分析理论基础44
• 4.2.2 模态分析过程44-46
• 4.2.3 模态分析结果46-48
• 4.3 瞬态动力学分析48-54
• 4.3.1 瞬态动力学分析理论基础48
• 4.3.2 瞬态动力学分析过程48-50
• 4.3.3 瞬态动力学分析结果50-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第5章 旋挖钻机结构分析软件开发55-68
• 5.1 开发工具55-57
• 5.1.1 Visual Basic 6.0 编程语言55
• 5.1.2 ANSYS二次开发工具55-56
• 5.1.3 VB与ANSYS的接口技术56-57
• 5.2 软件功能57
• 5.3 设计流程57-59
• 5.4 软件界面59-67
• 5.4.1 登录界面介绍59-60
• 5.4.2 软件操作界面60-67
• 5.5 本章小结67-68
• 结论68-69
• 参考文献69-73
• 致谢73-74
• 作者简介74

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