液压静力压桩机压桩箱结构的灵敏度分析和优化设计.pdf

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1、设备设计／诊断维修／再制造现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2016年第1期液压静力压桩机压桩箱结构的灵敏度分析和优化设计+熊刚1，吴晓1，邱方亮2，董作见1(1西南交通大学机械工程学院，成都610031；2广西建工集团建筑机械制造有限公司，南宁530001)摘要：运用ANSYS软件和参数化设计语言APDL，建立YZY800D型液压静力压桩机压桩箱的参数化有限元模型，进行有限元分析，找出结构的危险工况；在此工况下，利用ANSYS概率设计系统(PDS)和基于响应面法的蒙特卡罗模拟技术，进行结构灵敏度分析，确定压桩箱主

2、要结构尺寸参数对结构应力和总质量的影响程度；根据有限元和灵敏度分析结果，设置结构优化设计变量，利用ANSYS的OPT系统进行优化设计，并结合工程经验，确定出优化后的结构尺寸；通过优化前、后的有限元分析结果对比，优化后的结构总质量减少了13．16％，有效降低了结构重量。关键词：压桩箱；有限元分析；灵敏度分析；结构优化；ANSYS中图分类号：THl6文献标志码：A文章编号：1671_3133(2016)01卅129珈5DOI：10．16731／j．cnki．1671—3133．2016．01．025Sensitivityanalysisandoptimizat

3、iondesignofpileclampingboxstructureofhydraulicstaticpresspiledriverXiongGan91，WuXia01，QiuFanglian92，DongZuojianl(1SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；2GuangxiConstructionEngineeringGroupConstructionMachineryManufacturingCo．Ltd．，Nanning5300

4、01，China)Abstract：AparameterizedfiniteelementmodelofpileclampingboxofYZY800Dhydraulicstaticpresspiledriverissetupbyu-singANSYSsoftwareandAPDLstandingforANSYSparametricdesignlanguage．Thefiniteelementanalysisisaccomplishedforthestructuretofindoutthemostdangerousworkingcondition．Unde

5、rthiscondition，usingtheANSYSProbabilistieDesignSystem(PDS)andMonteCarlosimulationtechniquesbasedonresponseSllrfacemethod，sensitivityofthepileboxstructureisanalyzedtostudytheinfluenceofthemainparametersonthestructuralstressandtotalquality．Accordingtotheresultsoffiniteelementa—nalys

6、isandsensitivityanalysis，structureoptimizationdesignvariablesa．resetup．ANSYSOPTsystemisadoptedtooptimizethedesign，andcombinewiththeensineeringexperiencetodeterminethestructuresizeafteroptimization．Bycomparingtheresultsoffiniteelementanalysisbeforeandafteroptimization，totalqualityo

7、fthestructureisreducedby13．16％afteroptimization，whicheffectivelyreducesthestructureweight．Keywords：pilebox；finiteelementanalysis；sensitivityanalysis；structureoptimization；ANSYS0引言液压静力压桩机(hydraulicstaticpresspiledriver)利用液压油产生的强大的静压力，将预制桩平稳、安静地压入地基。由于其具有无振动、无噪声、低费用和高效率等优点，目前已逐步应用于我

8、国城市建设中，是一种具有鲜明中国特色的环保型桩工机械⋯。YZY80