液壓動力沉樁機-樁-土全系統(tǒng)有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、液壓動力沉樁機是利用沖錘運動產(chǎn)生沖擊能作用于預制樁，將預制樁沉入土中的樁工機械，因其工作效率高、環(huán)境污染小、易于移動而廣泛應用于建筑行業(yè)。本文以某新型液壓動力沉樁機沖擊機械系統(tǒng)為研究對象，建立液壓動力沉樁機-樁-土相互作用的全系統(tǒng)有限元模型，分析液壓動力沉樁機沖擊機械系統(tǒng)及樁土動態(tài)響應，探討沖擊機械系統(tǒng)物理性能參數(shù)對沉樁效率的影響，優(yōu)化沖擊機械系統(tǒng)關(guān)鍵零部件尺寸參數(shù)，為新型液壓動力沉樁機的結(jié)構(gòu)設計和實際工程運用提供理論依據(jù)。
　　

2、本文主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）針對新型液壓動力沉樁機的結(jié)構(gòu)特點和工作原理，考慮土體大變形，采用ALE方法，建立基于ANSYS/LS-DYNA的液壓動力沉樁機-樁-土全系統(tǒng)有限元模型；依據(jù)應力波法，搭建實驗測試平臺，得到實驗結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致，為液壓動力沉樁機沖擊機械系統(tǒng)動態(tài)響應分析提供基礎(chǔ)。
　?。?）基于液壓動力沉樁機-樁-土全系統(tǒng)有限元模型，獲得沖錘、傳力箱、拉桿以及樁帽的動態(tài)響應特性；分析預制樁尺寸及土體體積模

3、量對樁底承載力的影響，為液壓動力沉樁機的工程使用環(huán)境選擇提供判斷依據(jù)。
　?。?）分析不同緩沖彈簧剛度、不同樁墊彈性模量下的沖擊機械系統(tǒng)沉樁效率、樁底承載應力及貫入度，獲得不同參數(shù)條件下沉樁效率和樁底承載應力及貫入度的變化趨勢，為液壓動力沉樁機沖擊機械系統(tǒng)中緩沖彈簧剛度以及樁墊彈性模量參數(shù)的選取提供理論參考。
　?。?）建立傳力箱底板厚度、傳力箱側(cè)板厚度、拉桿直徑與傳力箱最大應力、拉桿最大應力的BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型，以傳力箱和拉