液压振动桩锤激振流固耦合振动特性及主油管路减振研究

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1、中图分类号UDCTU6762l硕士学位论文学校代码密级10533液压振动桩锤激振流固耦合振动特性及主油管路减振研究Studyoffluid—solidinteractionvibrationcharacteristicsandcontrolofhydraulicvibratoryhammer’Smainpipeline作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：哥IJ指导教师：刘芳华机械工程机械设计及理论机电工程学院罗春雷林谭论文答辩日期塑!!：堕!!占答辩委员会主中南大学二。一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本

2、人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：杰：)盖竿日期：卫年』月乒日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。

3、同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。上巫年上月土日液压振动桩锤激振流固耦合振动特性及主油管路减振研究摘要：因具有沉桩速度快、噪音低、对桩损害小、适应地质范围广等突出优点，液压振动桩锤越来越成为国内外桩基础施工的主要设备。然而由于油泵流量脉动等原因，特别是由于振动锤体的强烈振动以及沉桩过程中地基土负载等外部环境剧烈变化的影响，导致振动桩锤液压管路系统长期以来存在振动剧烈与频繁损坏等问题。对此，本文以ZZYl60型液压振动桩锤为对象，研究了沉桩过程中振动桩锤主油管路的振

4、动特性及振动控制技术，主要内容如下：1．运用面向地基土负载特性的分析方法，并且考虑了管路特性与油泵流量脉动等因素的影响，构建了带复杂液压长管路的振动桩锤液压系统仿真模型。应用AMESim软件，进行了振动桩锤管系内油液流动过程的数值模拟，获得了整个工作过程中油液的流量、压力动态特性。2．考虑了油液可压缩性的影响，建立了液压管路．油液耦合系统的数学模型，具有适应于高速、高压与大功率条件下桩锤复杂液压管系的优点。3．考虑了振动桩锤局部振动的影响，结合面向地基土负载特性的分析方法，应用ANSYS．CFX进行有限元联合仿真，研究了沉桩过程中液压管路

5、振动特性的变化规律，揭示了桩锤主油管路谐振的发生原因，并提出了通过加设卡箍与蓄能器结合来对主油管路的振动进行控制。4．论文最后进行了液压振动桩锤主油管路系统的现场振动实验，验证了仿真分析及谐振控制方案的正确性。本研究成果对预测沉桩工况下桩锤液压管系的固有频率与位移响应，在合理安装位置加设卡箍以避免谐振，具有工程实用价值，可为复杂液压管路系统的铺设安装与振动控制提供重要参考依据。图72幅，表16个，参考文献104篇。关键词：液压振动桩锤；主油管路；流固耦合；地质特性；振动控制分类号：TU67Studyoffluid—solidinterac

6、tionvibrationcharacteristicsandcontrolofhydraulicvibratoryhammer’SmainpipelineAbstract：Withadvantagesofhighcapacityonpiledriving，lownoise，smalldamagetopile，andalsowiderangeofworkinggeology,hydraulicvibrationpilehammerisbecomingamainpilefoundationconstructionequipmentofbot

7、hdomesticandoverseas．However,duetothepump’Sflowpulsation，particularlysincetheimpactofdrasticchangesintheexternalenvironmentsuchasstrongvibrationofvibratoryhammerandloadoffoundationsoilduringpiledriving，thepipelinesystemofhydraulicvibratorypilehammerhaslongbeenintensevibra

8、tionandfrequentdamage．TakingZZYl60hydraulicvibrationpilehammerasobjectinthispaper,vibrationchara