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《吉林大学》 2008年
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新型冲击式液压桩锤系统设计及仿真研究

杨永海  
【摘要】: 论文结合吉林省科技发展计划项目“新型冲击式液压桩锤的研制”,在综述国内外液压桩锤研究成果的基础上,以工作平稳、传动效率高和结构紧凑为目标,进行了冲击式液压桩锤的创新设计,采用了单作用氮气储能式液压缸使结构更紧凑,应用中转油箱减小排油阻力,采用具有充填金属颗粒的中空锤头延长打击时间等新方法。提出了新型冲击式液压桩锤的评价体系,包括功能性、功效性、平稳性和环保特性指标。对新型冲击式液压桩锤液压系统和控制系统进行了设计,提出了液压桩锤主要参数的计算方法。进行了基于虚拟样机软件ADAMS的新型冲击式液压桩锤多领域建模方法研究,实现了液压桩锤机械系统与液压系统的耦合,对新型液压桩锤的工作性能进行了仿真分析。提出以液压桩锤-桩-土构成的系统为研究对象,建立桩锤动态冲击过程和锤头局部细节应力分析的有限元模型,模拟了桩锤、锤垫、桩帽、桩垫和桩体之间的相互作用,获得了锤头关键点的应力在冲击过程中变化规律。在此基础上,设计制造了新型液压桩锤物理样机,并测试了样机的冲击性能和液压系统动态性能,对虚拟样机的仿真结果进行了验证。本文对于新型液压桩锤多学科复杂机电产品建模及仿真技术的研究具有一定的学术价值。新型冲击式液压桩锤的工程应用对于提高我国建筑施工自动化技术水平具有重要意义。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU67

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王金彦;周细应;龚秀刚;;大型筒式柴油打桩锤冲击活塞动应力分析[J];中国工程机械学报;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭勇;无级调频调能气液驱动液压打桩锤设计方法及其性能研究[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 朱振东;冲击式液压桩锤的工作过程研究与结构分析[D];沈阳工业大学;2011年
2 曾恒;高速列车横向半主动减振器的研究[D];太原科技大学;2011年
3 宋光伟;液压打桩锤压力反馈PLC控制配流系统研究[D];中南大学;2011年
4 伍建雄;新型二板式注塑机合模装置优化分析研究[D];北京化工大学;2011年
5 刘武波;液压锤锤击系统性能仿真及垫层参数稳健设计研究[D];中南大学;2012年
6 刘成沛;液压打桩锤压力反馈配流系统及回油特性研究[D];中南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李云瑞,杨可以,何敬京,吴则义;630KJ对击模锻锤锤头锤杆应力有限元分析[J];锻压技术;1994年05期
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3 余新康 ,王健;基于ADAMS的液压系统虚拟样机[J];工程机械;2003年11期
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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3 朱萍玉;冲击机械动态反演设计方法研究[D];中南大学;2003年
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5 胡柳青;冲击载荷作用下岩石动态断裂过程机理研究[D];中南大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 张龙江;双缸双作用液压打桩锤研究与开发[D];西安建筑科技大学;2004年
2 胡小江;新型液压打桩锤研究[D];西安建筑科技大学;2004年
3 宋永刚;液压落锤式打桩机电液系统研究[D];长安大学;2004年
4 王胜;新型液压打桩锤机电液一体化设计与PLC控制[D];西安建筑科技大学;2005年
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6 邹炳燕;新型液压桩锤控制系统的研制与开发[D];天津大学;2004年
7 刘权萍;空气锤工作机理的计算机仿真研究[D];西南石油大学;2006年
8 王志坚;基于虚拟样机技术的YYC-80双缸双作用液压打桩锤的设计研究[D];西安建筑科技大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 傅光耀;王浩;;薄钢铺板对平台主梁变形影响的试验研究和分析[J];四川建筑科学研究;2006年02期
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4 王青;徐港;;剪力墙结构弹塑性分析的QR法Ⅱ——计算格式、程序及算例[J];四川建筑科学研究;2006年06期
5 王开强;孙飞飞;胡大柱;;多弹簧梁柱单元在空间钢框架非线性分析中的应用[J];四川建筑科学研究;2007年06期
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8 高轩能;李琨;;变截面门式刚架地震反应研究进展[J];四川建筑科学研究;2008年03期
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10 冷汹涛;余自力;;双功率大行程液压千斤顶的结构设计及力学分析[J];安徽广播电视大学学报;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宫建国;陶钧;曾胜;金涛;;地基平面沉降下的大型石油储罐模态分析[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
2 张应迁;石艳;唐克伦;刘明;;外压容器临界载荷特性研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
3 龙威;赵彬;;精密空气静压导轨组件传动系统的设计与分析[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
4 王青平;白武明;王洪亮;;多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
5 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
6 张汉云;张燎军;;基于虚拟裂缝模型的带横缝高拱坝的抗震性能研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
7 纪军;王安华;任增金;;圆沉箱内隔墙的设置方式[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
8 张立红;刘泽勇;窦建忠;;冷轧带钢跑偏的调整方法[A];2011年第九届全国连铸学术会议论文集[C];2011年
9 王彬;;基于APDL的大口径反射镜优化设计[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年
10 迟媛;余嘉;蒋恩臣;;基于ADAMS的动力差速式转向机构的运动学仿真[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张红哲;车身概念设计智能CAE关键技术的研究[D];长春理工大学;2010年
2 赵猛;大屏幕多人沉浸式立体显示系统[D];大连海事大学;2010年
3 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
4 毛海涛;无限深透水地基上土石坝坝基渗流控制计算方法和防渗措施的研究[D];新疆农业大学;2010年
5 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
6 许兰贵;变壁厚大锥度薄壁铝罐成形关键技术的研究[D];华南理工大学;2010年
7 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
8 王红云;单根多楔带附件驱动系统动态特性建模与仿真技术的研究[D];华南理工大学;2010年
9 童伟;整体耦合式消扭悬架系统原理及其运动学和动力学研究[D];华南理工大学;2010年
10 卢兆刚;基于混合FE-SEA方法的汽车薄壁件中频声学特性预测及优化研究[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周磊;振动筛分机械的动态特性分析与结构优化设计研究[D];河南理工大学;2010年
2 胡婷萍;大厚度电子束焊缝的超声检测及缺陷散射信号的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
4 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
5 张传晖;煤矿架空乘人装置的系统研究[D];山东科技大学;2010年
6 于张喜;立式刨切机机构设计优化[D];山东科技大学;2010年
7 吴小旺;液压支架机液联合仿真与液压控制系统分析[D];山东科技大学;2010年
8 栾晓梅;压缩式垃圾车控制系统设计[D];山东科技大学;2010年
9 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
10 姜波;挠性驱动盘疲劳试验台的研制[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄步明;二板式注塑机的技术及发展[J];工程塑料应用;2000年06期
2 兰芳;廖小平;覃波;;基于CAE的注塑件结构及成型工艺参数优化[J];工程塑料应用;2009年05期
3 夏明,王兴天;注塑机合模机构优化设计研究[J];北京化工学院学报(自然科学版);1990年04期
4 方治华;程建华;;打桩过程的非线性有限元分析[J];内蒙古科技大学学报;2009年02期
5 孙莉;新型液压桩锤锤头主体结构[J];长春大学学报;2005年04期
6 危永强;陆海平;罗国武;李充康;;用瞬态锤击时域频域分析法检测单桩[J];长沙铁道学院学报;1991年01期
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8 王三槐,樊友权,刘能文,凌平;铁路机车车辆油压减振器注油量的计算[J];电力机车与城轨车辆;2005年03期
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10 林耀雄;陈燊;;基于弹性波动力学理论的结构阻尼[J];东南大学学报(自然科学版);2005年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 谢最伟;吴新跃;;基于ADAMS的碰撞仿真分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
2 冯豪;蒋绍军;陈云峰;;基于ADAMS刚柔耦合的挖掘机工作装置仿真分析[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨国平;全液压独立无级调频调能液压冲击器的研究[D];中南大学;2000年
2 丁问司;新型压力反馈氮爆式机电一体化液压碎石冲击器系统研究[D];中南大学;2000年
3 王文林;高速列车可调式线性油压减振器的设计理论与应用研究[D];浙江大学;2001年
4 刘忠;新型液压冲击机械设计理论与控制策略研究[D];中南大学;2001年
5 罗春雷;液压振动桩锤沉桩动力学及调频调矩控制研究[D];中南大学;2005年
6 董必昌;岩土工程仿真中接触单元和相关参数研究[D];华中科技大学;2005年
7 杨建伟;高速车辆横向振动半主动控制系统研究[D];铁道部科学研究院;2006年
8 柳波;旋挖钻机钻孔作业系统节能控制的研究[D];中南大学;2007年
9 姚静;锻造油压机液压控制系统的关键技术研究[D];燕山大学;2009年
10 王永安;液压集成块性能评估系统关键技术研究[D];大连理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋光伟;液压打桩锤压力反馈PLC控制配流系统研究[D];中南大学;2011年
2 邹湘伏;氮爆式液压破碎锤动态特性数学仿真及性能测试新方法研究[D];中南大学;2002年
3 张龙江;双缸双作用液压打桩锤研究与开发[D];西安建筑科技大学;2004年
4 胡小江;新型液压打桩锤研究[D];西安建筑科技大学;2004年
5 代宝江;液压集成块智能优化设计系统——算法与典型实用设计技术[D];大连理工大学;2004年
6 宋永刚;液压落锤式打桩机电液系统研究[D];长安大学;2004年
7 刘鸿莉;模糊稳健优化设计理论及其应用的研究[D];大连理工大学;2005年
8 王胜;新型液压打桩锤机电液一体化设计与PLC控制[D];西安建筑科技大学;2005年
9 邹炳燕;新型液压桩锤控制系统的研制与开发[D];天津大学;2004年
10 王志坚;基于虚拟样机技术的YYC-80双缸双作用液压打桩锤的设计研究[D];西安建筑科技大学;2007年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭勇;无级调频调能气液驱动液压打桩锤设计方法及其性能研究[D];中南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 刘成沛;液压打桩锤压力反馈配流系统及回油特性研究[D];中南大学;2012年
2 王雪飞;关于液压桩锤打桩机理与控制的研究[D];东北石油大学;2013年
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4 王亚辉;液压锤打桩能量传递分析与贯入效率优化研究[D];中南大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 贺淑云;ZYB液压静力压桩机夹桩钳口研究[D];中南大学;2002年
2 刘伟;液压振动沉桩机沉桩机理及其振幅和频率调节系统研究[D];中南大学;2004年
3 吴伟辉;BT25高压大流量电液比例调速阀的设计与研究[D];中南大学;2004年
【相似文献】
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1 杨永海,吕景忠,隋振,张兰义,王国强;加速下落冲击式液压桩锤设计[J];农业机械学报;2005年05期
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3 杨永海,王勋龙,吕景忠,张兰义,庄益明;液压桩锤性能评价体系及其试验方法的研究[J];农业机械学报;2005年04期
4 杨永海,吕景忠,隋振,陈明吉,张兰义;CY100型液压桩锤[J];建筑机械;2004年11期
5 黄宗益;液压桩锤液压系统[J];建筑机械化;2003年07期
6 吴文峰;液压冲击锤施工应用与推广[J];中国港湾建设;2003年01期
7 吴文峰;;液压冲击锤施工应用与推广[J];华南港工;2000年04期
8 傅铁铭;;打桩中的桩锤及其与桩的相互作用[J];土工基础;1993年02期
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10 朱振东;田国富;;液压桩锤的动态冲击过程分析[J];机电工程;2011年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨永海;新型冲击式液压桩锤系统设计及仿真研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 朱振东;冲击式液压桩锤的工作过程研究与结构分析[D];沈阳工业大学;2011年
2 王雪飞;关于液压桩锤打桩机理与控制的研究[D];东北石油大学;2013年
3 邹炳燕;新型液压桩锤控制系统的研制与开发[D];天津大学;2004年
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