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《中南大学》 2001年
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气动冲击锤的计算机模拟研究

张志兵  
【摘要】: 本文在分析研究国内、外非开挖施工技术和设备的基础上,选择在国内仍处于开发阶段, 设计理论极不成熟,而在非开挖铺管施工中最有效、最经济的施工设备——气动冲击锤作为研究 对象,运用计算机仿真技术对其进行了研究,主要内容如下: 1.通过对已有气动冲击设备方案及国外冲击锤结构的分析研究,结合冲击锤的实际工作 条件,提出了结构简单、高效的冲击锤设计方案,并对其工作机理进行了定性的研究。 2.在对冲击锤工作机理进行分析研究的基础上,把冲击锤和为其提供动力的空压机作为 一个系统,运用动力学和气体动力学的原理对冲击锤内部气体动特性进行了定量分析,对对冲 击锤性能有较大影响的阀孔过渡过程及进、排气通路对气腔内气体动特性的影响进行了探索研 究,建立了气腔中气体质量的变化和结构参数之间的关系及气腔中气体压力和气体质量之间的 关系,从而把冲击锤的性能参数和其结构参数、空压机的额定压力和排汽量、输气管路特性用 数学公式的形式联系在一起,建立了冲击锤内部动力过程的数学模型。 3.运用计算机仿真技术对冲击锤的内部动力过程进行了仿真研究,得出了冲击锤内部动 力过程数学模型数值解的计算方法。并对影响冲击锤性能的各个因素进行了详细的仿真分析, 探明了各影响因素和冲击锤性能之间的关系。 4.利用仿真研究的结果,运用优化设计理论对冲击锤进行了优化设计的研究,得出了冲 击锤的优化设计方法。 5.综合仿真和优化设计的研究,运用VISUALBSIC语言编制了具有可视化界面的冲击锤 计算机辅助设计程序,为冲击锤的研究和设计提供了一套精确、方便的设计方法。 6.简要介绍了冲击锤的工程实例。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:U175;TP391.9

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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2 徐海良,龙国健,梁武;非开挖气动冲击锤的技术现状及研究前景分析[J];凿岩机械气动工具;2005年03期
3 郑玉辉;;潜孔锤跟管钻进技术在小浪底水利观测孔工程的应用[J];凿岩机械气动工具;2008年04期
4 丁问司;熊江;;电驱冲击气锤冲击特性建模与仿真研究[J];振动与冲击;2012年19期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
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4 陈中浙;岩层中定向钻进非开挖铺设地下管线的研究及应用[D];中国地质大学(北京);2009年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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10 杜经民;向超;傅晓云;李宝仁;;双活塞缸式气动高压发生装置的建模仿真与实验研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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6 刘继展;番茄采摘机器人真空吸持系统分析与优化控制研究[D];江苏大学;2010年
7 栗伟;催化裂化过程建模与应用研究[D];浙江大学;2010年
8 胡英;混流式水轮机非定常紊流计算及性能预测研究[D];昆明理工大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟凡茂;煤矿主通风巷道中抑制瓦斯爆炸的细水雾两相流场数值分析[D];河南理工大学;2010年
2 周宁;鳄鱼式液压剪切机及其控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
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10 朱琳琳;求解约束优化问题的两个非线性Lagrange函数[D];辽宁师范大学;2010年
【同被引文献】
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【二级引证文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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5 刘源;顶管施工中若干问题的分析与计算[D];中国地质大学(北京);2006年
6 刘利锋;非开挖导向钻进轨迹三维可视化研究[D];中国地质大学(北京);2006年
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