基于CAE的螺桿樁機關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、螺桿樁是一種新型樁基，與傳統(tǒng)樁基相比更加環(huán)保經(jīng)濟，但對施工設(shè)備的要求更高。本文基于CAE技術(shù)對螺桿樁機施工過程中存在的減速器振動過大、立柱鉸耳變形頻繁、運輸超重等問題進行了針對性研究，對設(shè)備體系的完善和性能的優(yōu)化具有重要意義。
　　對擠土型樁機常用減速器的性能進行對比分析，為螺桿樁機減速器驅(qū)動和傳動方式的選擇提供了理論依據(jù)。根據(jù)實際工況簡化了兩種加壓施工模型，定量分析了不同減速器在加壓施工下鉆桿的穩(wěn)定性。考慮實際工作過程中軸、軸承

2、和箱體彈性振動之間存在耦合作用，建立了多振動耦合的螺桿樁減速器傳動模型，推導(dǎo)各項參數(shù)并完成仿真分析，驗證模型的可靠性。
　　分析了減速器獨立箱體的動態(tài)特性以及減速器裝配體的動態(tài)特性，討論實際工作過程中減速器箱體內(nèi)各傳動體的相互影響，根據(jù)分析結(jié)果對減速器箱體結(jié)構(gòu)和約束條件進行優(yōu)化，改善其動態(tài)特性，降低減速器在實際工作過程中的振動。
　　提出一種適合樁工機械金屬結(jié)構(gòu)的多單元協(xié)同建模方法，該協(xié)同建模方法既能體現(xiàn)樁工機械的重要特征，

3、又能合理簡化，提高計算效率和準確性。根據(jù)實際工作載荷和不同邊界條件，對螺桿樁機金屬結(jié)構(gòu)進行多工況下的靜力學(xué)分析。根據(jù)分析結(jié)果，以最小質(zhì)量為目標，基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理論對螺桿樁機樁架結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。在此基礎(chǔ)上考慮動力學(xué)約束，在限定樁架固有頻率的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，以期解決螺桿樁機運輸超重的問題。
　　通過采集現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)得出輸出扭矩和加壓/拔樁力的時間歷程曲線，設(shè)置合理的時間步長，添加適當?shù)募s束進行瞬態(tài)動力學(xué)分析，提取立柱與樁架連接鉸耳