文档介绍：基于虚拟样机技术的轧辊系动力学仿真摘要业:机械电子工程硕士生:潘虹指导教师:原思聪教授外螺纹钢管轧机是生产精轧外螺纹钢管的关键设备,深入研究其轧辊系,对促进新型锚固技术的快速发展,实现自钻注浆式外螺纹锚杆的国产化,具有重要意义。本文在分析轧辊系工作原理的基础上,采用基于虚拟样机技术及相关软件平台,建立了三辊外螺纹轧机辊系的三维数字化样机,并对其进行了较为系统的多体系统动力学仿真分析和研究。论文的主要工作包括:分析了螺旋孔型斜轧的成形特点、成形过程以及斜轧的运动原理,并根据轧辊系的真实结构简化出适合动力学仿真的物理模型。应用三维实体造型软件,建立了轧辊系的三维实体模型,并将其导入砑在砑教ㄉ希酆峡悸悄Σ亮Α⒃屏Φ纫蛩囟栽跸敌阅艿挠响,对轧辊系各个部件施加约束和力,建立轧辊系虚拟样机,进行多刚体系统动力学三维可视化仿真,得到了整个车过程中轧辊受力的变化情况及受力最大时刻轧辊的情况。然后,利用愿檬笨痰脑跏芰杏邢拊7治觯贸轧辊在受力最大时刻的应力分布及变形情况。最后,通过使用疉?,建立轧辊系的刚柔耦合虚拟样机,,为轧制系统的设计提供了较重要的参考依据。此外,本文综合利用三维设计软件、多体系统动力学仿真分析软件有限元分析软件饩鑫侍獾乃枷牒头椒ǘ岳嗨蒲芯烤哂幸欢ń杓庖澹关键词:动力学特西安建筑科技大学硕士论文专论文类型:虚拟样机技术轧辊系性多刚体系统动力学刚柔耦合应用研究
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髀课题来源、研究的目的意义在工程施工中普遍存在着软弱围岩、断层破碎带、高地应力大变形、高承压水地层以及流砂等复杂地质条件,给岩土锚固施工带来了极大困难。例如在高承压水地层,若没有可靠的止水技术,锚杆钻孔施工就可能造成涌水、涌砂现象,造成地表塌陷等严重后果;在软弱、破碎围岩地质条件下进行隧道施工,需要特长锚杆或超前支护,。、注浆和锚固等功能一体化,使其本身既是钻杆又是预应力锚杆的受力体和注浆管。在复杂地层钻孔时,外螺纹锚杆不用拔出,其锚固段钻有注浆孔,利用密封橡胶套的作用,外部水、砂不会进入钻杆内部,因此注浆不受塌陷和地层水砂的影响。使用自钻注浆式外螺纹锚杆进行岩土锚固施工,可以省去锚杆制作、下锚杆、拔套管等诸多工序,不仅降低了施工成本,而且提高了施工质量。国内对自钻注浆式外螺纹锚杆锚固技术的应用开始于上世纪年代中期,所使用的外螺纹锚杆主要是引进国外的轧制成品锚杆,由于其价格较高,因而严重影响了自钻注浆式外螺纹锚杆锚固技术在国内的应用与发展。为了促进这种新型锚固技术的快速发展,实现自钻注浆式外螺纹锚杆的国产化,就显得十分必要与迫切。外螺纹钢管,它是外螺纹锚杆中最重要的组件,而自钻注浆式外螺纹锚杆国产化西安建筑科技大学硕士论文外螺纹锚杆组件中的全长外螺纹杆体缤.,
国内外研究现状及分析等。国外的全长外螺纹锚杆、钻杆的生产设备——外螺纹斜轧机,大多采用液压西安建筑科技大学硕士论文的关键就是研制性能优异的精轧外螺纹钢管生产设备一一外螺纹钢管轧机。而轧制系是外螺纹斜轧机的重要组成部分,车系结构设计的合理与否将直接影响到外螺纹斜轧机工作质量、生产效率和外螺纹钢管的质量。因此,对轧制系结构的研究与优化是外螺纹斜轧技术研究的关键。特别是研究轧辊在不同轧制条件、不同轧制阶段的轧制接触面形状、大小,和应力、应变的情况,探索外螺纹斜轧过程中轧辊系的应力、应变规律,从而指导外螺纹斜轧机的优化设计,对提高外螺纹斜轧机的设计水平,改善轧机性能,延长重要零部件的使用寿命,降低精轧外螺纹钢管的生产成本,、钻杆锚固技术的使用开始较早,因而全长外螺纹锚杆、钻杆以及外螺纹轧机的设计、开发和使用也比较成熟,生产配套设施也比较完善,其中有代表性且技术比较先进的有:奥地利迈式自进式全长外螺纹锚杆,美国英格索兰公司的ǔね饴菸谱旮耍毡綩全长外螺纹钻杆传动系统,具有定位准确、精度高、寿命长等优点。国内对于外螺纹斜轧机的研究,大约开始于自钻注浆式外螺纹锚管在一些岩土预应力锚固施工中的初步使用之后。在轧制系分析方面,比较有代表性的是北京科技大学回转成形研究所,他们应用传统的金属变形理论,并结合实际的回转成形实验,采用滑移线法,对外螺纹斜轧的轧件金属变形过程进行分析,估计出了接触面单位压力等力能参数的取值范围,验证了在外螺纹斜轧机设计中,使用普兰德法等传统设计