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近幾年來(lái)，旋挖鉆機(jī)在基礎(chǔ)施工中得到了廣泛的應(yīng)用。旋挖鉆機(jī)在國(guó)內(nèi)尚是一種新型的工程機(jī)械，國(guó)家還沒(méi)有制定具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。所以，結(jié)構(gòu)有限元分析便成了旋挖鉆機(jī)設(shè)計(jì)的棘手問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)和有限元方法的飛速發(fā)展，人們更多地傾向于使用快捷而精確的有限元方法對(duì)工程機(jī)械進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。
如今，人們已經(jīng)不再滿足于單個(gè)零件的應(yīng)力分析，而趨向于做整體結(jié)構(gòu)的有限元分析。一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)往往由各種執(zhí)行部件、結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)組成，而各個(gè)部件之間的連接大部分都是超靜定的，將這些部件分隔開(kāi)進(jìn)行單個(gè)部件的有限元分析會(huì)帶來(lái)很大誤差，而且誤差無(wú)法估計(jì)。針對(duì)這些問(wèn)題人們已經(jīng)進(jìn)行了一定的研究，對(duì)工程機(jī)械中的鋼繩滑輪系統(tǒng)建立了有限元模型，通過(guò)耦合的方法對(duì)伸縮鉆桿之間的連接進(jìn)行了仿真。
銷(xiāo)軸連接廣泛應(yīng)用在工程機(jī)械中，而且是故障率很高的連接部件。銷(xiāo)軸連接的兩個(gè)部件一般有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而且往往都是帶載運(yùn)動(dòng)，例如：挖掘機(jī)的動(dòng)臂，振動(dòng)壓樁機(jī)的動(dòng)臂。郭峰等對(duì)銷(xiāo)軸連接的有限元模型進(jìn)行了初步的研究。但是已有的研究中的有限元模型建立困難、前處理工作量大，而且忽略了銷(xiāo)軸對(duì)結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)作用，同時(shí)也得不到銷(xiāo)軸的應(yīng)力情況。以下分析采用實(shí)體單元與梁?jiǎn)卧嗦?lián)合來(lái)建立銷(xiāo)軸連接的有限元模型。梁?jiǎn)卧c實(shí)體單元連接時(shí)，只能傳遞位移自由度，也就是說(shuō)相連接的兩個(gè)部件只能發(fā)生繞銷(xiāo)軸軸心的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，與實(shí)際結(jié)構(gòu)完全符合。這種模型更能反映出實(shí)際結(jié)構(gòu)的受力情況，而且具有建模簡(jiǎn)單，前處理工作量小等優(yōu)點(diǎn)，是一種實(shí)用的有限元模型。
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