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大功率振动平板夯优化设计和仿真分析

欧阳颖  
【摘要】:针对建筑施工的需要和市场同系列产品的空白,本文设计了重量为500Kg,激振力为60KN左右的振动平板夯,建立了虚拟样机模型,还对实际的样机进行了调试运行,并针对样机调试过程中出现的问题,有目的地进行了动力学仿真分析和研究,通过仿真数据和分析结果改善了样机设计。 在确定了结构方案后,本文建立了振动平板夯的三维虚拟样机模型,对模型进行了虚拟装配。参考虚拟样机的装配,本文在原设计的基础上,增加了皮带轮箱定位耳和上板安装架,方便了振动平板夯的加工和装配,也提高了样机的可靠性。 文中建立了振动平板夯-土壤的数学模型,并利用MATLAB软件编写了仿真程序,得出了振动平板夯工作时的动态响应。在此数学模型的基础上,通过改变各参数值,分析了激振频率和土壤等效刚度等参数对振动平板夯工作性能的影响,也得出了振动平板夯的性能参数(压实能力和行走速度等)在不同工作阶段的变化规律。 在对样机的调试实验中,样机发生了较明显的行走时偏离直线方向的现象。本文对振动平板夯这种非平稳状态建立了数学模型,分析得出上板质心偏离几何中心是样机走偏的主要原因。并利用MATLAB软件编写了非平稳状态下的仿真程序进行仿真计算,得出了上板质心偏离几何中心的程度对平板夯行走性能的影响,确定了上板质心偏离比的合适取值范围,指导了样机设计的改善,并最终解决了振动平板夯走偏的问题。


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