聲頻振動(dòng)鉆進(jìn)技術(shù)是一種由液壓驅(qū)動(dòng)、無需使用鉆井液的高效取芯鉆探技術(shù),目前在國(guó)外已廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探、環(huán)境取樣、巖土工程施工等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)對(duì)聲頻振動(dòng)鉆機(jī)的研制還存在不足,尤其是動(dòng)力頭與鉆機(jī)本身之間的隔振結(jié)構(gòu)做得還不夠好,動(dòng)力頭隔振對(duì)延長(zhǎng)鉆機(jī)使用壽命具有重要的意義,本文以聲頻鉆機(jī)減振結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,建立數(shù)學(xué)模型、ABAQUS有限元仿真以及部分實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,對(duì)空氣隔振系統(tǒng)做了深入研究,得出以下結(jié)論。對(duì)空氣隔振系統(tǒng)做了詳細(xì)的理論分析,推導(dǎo)出其回復(fù)力、剛度、振幅和位移傳遞率公式,利用Origin軟件進(jìn)行了曲線繪制,并分析了空氣彈簧自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)和外部激振載荷對(duì)其性能的影響,對(duì)設(shè)計(jì)和改善空氣隔振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有重要的指導(dǎo)作用。利用ABAQUS軟件對(duì)空氣隔振系統(tǒng)進(jìn)行建模和有限元分析,得到其靜態(tài)剛度曲線以及在外部激振載荷和沖擊載荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng),并得出了不同初始內(nèi)壓和激振頻率下,空氣隔振系統(tǒng)的位移傳遞率,了解了其隔振規(guī)律,并做出了合理的解釋。V型密封圈除了密封作用以外,還有較大的傳遞能量的作用,由于軸套極大地限制了密封圈法向位移,增大了密封圈的剛度,提出密封圈屬性對(duì)隔振系統(tǒng)的重要影響,而且從模擬結(jié)果可以看... 

【文章來源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

LS250聲頻鉆機(jī)加拿大MIPDRILLING公司研制了一系列多裝載方式的聲頻振動(dòng)鉆機(jī)，用于

4圖1-2YSZ-50型聲頻鉆機(jī)圖1-3MGD-S50Ⅱ型聲頻鉆機(jī)聲頻鉆進(jìn)技術(shù)具有良好的地層適應(yīng)性、鉆進(jìn)速度快、能夠連續(xù)進(jìn)行高質(zhì)量取心、無污染、施工安全、成本低等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用范圍也覆蓋各大工程領(lǐng)域，具有常規(guī)鉆進(jìn)不可替代的優(yōu)勢(shì)[22]。1.3聲頻鉆機(jī)隔振技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀1.3.1隔振技術(shù)簡(jiǎn)介所謂隔振是在振源與減振體之間安裝隔振器材或者隔振設(shè)備，利用其彈性變形來吸收振源產(chǎn)生的振動(dòng)能量，以減小振源傳至減振體的振動(dòng)[23]。另一方面，隔振是改變振源對(duì)系統(tǒng)激勵(lì)的能量頻譜結(jié)構(gòu)，以減小通過頻率的能量來抑制振動(dòng)，達(dá)到隔振的目的[24]。根據(jù)減振體是否作為運(yùn)動(dòng)研究對(duì)象，可將隔振系統(tǒng)分為消極隔振系統(tǒng)和積極隔振系統(tǒng)[25]。例如，彈性系統(tǒng)懸掛的車架，隔振器支撐的精密儀器，它們既是減振體，也是分析研究的對(duì)象，因此它們是消極隔振系統(tǒng)，它們依靠隔振器的彈性變形，減輕減振體的振動(dòng)強(qiáng)度；例如，一些常用的彈性基礎(chǔ)，其作用是緩和機(jī)械對(duì)周圍地面產(chǎn)生振動(dòng)損壞，地面就是減振體，但是不作為分析研究的對(duì)象，因此這類隔振系統(tǒng)為積極隔振系統(tǒng)，上述隔振系統(tǒng)的區(qū)別如圖1-4。無論是消極隔振，還是積極隔振，其隔振措施都是在振源與減振體之間加入隔振裝置，以此來減少傳到減振體上的振動(dòng)能量[26]。

4圖1-2YSZ-50型聲頻鉆機(jī)圖1-3MGD-S50Ⅱ型聲頻鉆機(jī)聲頻鉆進(jìn)技術(shù)具有良好的地層適應(yīng)性、鉆進(jìn)速度快、能夠連續(xù)進(jìn)行高質(zhì)量取心、無污染、施工安全、成本低等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用范圍也覆蓋各大工程領(lǐng)域，具有常規(guī)鉆進(jìn)不可替代的優(yōu)勢(shì)[22]。1.3聲頻鉆機(jī)隔振技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀1.3.1隔振技術(shù)簡(jiǎn)介所謂隔振是在振源與減振體之間安裝隔振器材或者隔振設(shè)備，利用其彈性變形來吸收振源產(chǎn)生的振動(dòng)能量，以減小振源傳至減振體的振動(dòng)[23]。另一方面，隔振是改變振源對(duì)系統(tǒng)激勵(lì)的能量頻譜結(jié)構(gòu)，以減小通過頻率的能量來抑制振動(dòng)，達(dá)到隔振的目的[24]。根據(jù)減振體是否作為運(yùn)動(dòng)研究對(duì)象，可將隔振系統(tǒng)分為消極隔振系統(tǒng)和積極隔振系統(tǒng)[25]。例如，彈性系統(tǒng)懸掛的車架，隔振器支撐的精密儀器，它們既是減振體，也是分析研究的對(duì)象，因此它們是消極隔振系統(tǒng)，它們依靠隔振器的彈性變形，減輕減振體的振動(dòng)強(qiáng)度；例如，一些常用的彈性基礎(chǔ)，其作用是緩和機(jī)械對(duì)周圍地面產(chǎn)生振動(dòng)損壞，地面就是減振體，但是不作為分析研究的對(duì)象，因此這類隔振系統(tǒng)為積極隔振系統(tǒng)，上述隔振系統(tǒng)的區(qū)別如圖1-4。無論是消極隔振，還是積極隔振，其隔振措施都是在振源與減振體之間加入隔振裝置，以此來減少傳到減振體上的振動(dòng)能量[26]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]美國(guó)聲波鉆進(jìn)規(guī)程ASTM D6914/D6914M-16淺析[J]. 韓萌,孫平賀,徐金鑒,曹函,隆威,張紹和,王旭.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2018(10)
[2]輕型聲頻鉆機(jī)設(shè)計(jì)探討[J]. 劉坤,楊鳳申,賀子延.  物探裝備. 2018(02)
[3]基于活塞形狀的空氣彈簧動(dòng)特性分析與參數(shù)優(yōu)化[J]. 李靜,丁明慧,李立剛,陳立軍.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(02)
[4]MGD-S50Ⅱ型聲頻振動(dòng)鉆機(jī)場(chǎng)地試驗(yàn)及鉆探工藝研究[J]. 趙曉冬.  中國(guó)煤炭地質(zhì). 2018(02)
[5]MGD-S50 Ⅱ型聲頻振動(dòng)鉆機(jī)的研制與試驗(yàn)[J]. 李偉,吳浩,楊愷.  中國(guó)煤炭地質(zhì). 2017(12)
[6]振動(dòng)離心復(fù)合試驗(yàn)系統(tǒng)中空氣彈簧隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 何陽,蔣春梅,張建全.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(22)
[7]聲波鉆進(jìn)和寶長(zhǎng)年LS250聲波鉆機(jī)[J]. 顏純文.  地質(zhì)裝備. 2016(05)
[8]松散地層聲波鉆機(jī)配套取心鉆具的研制[J]. 王振,李糧綱,何有強(qiáng).  勘察科學(xué)技術(shù). 2016(03)
[9]空氣彈簧頻變特性研究[J]. 池茂儒,高紅星,張衛(wèi)華,曾京,鄔平波.  西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[10]YSZ-50型聲頻振動(dòng)鉆機(jī)的工程應(yīng)用及技術(shù)改進(jìn)[J]. 吳浩,趙曉冬.  地質(zhì)裝備. 2016(01)

博士論文
[1]車用空氣阻尼式空氣彈簧建模方法與動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 陳俊杰.華南理工大學(xué) 2017

碩士論文
[1]低溫條件下空氣彈簧的靜力學(xué)特性研究[D]. 于航.吉林大學(xué) 2018
[2]可控震源模型的主動(dòng)隔振技術(shù)研究[D]. 曲喆.天津科技大學(xué) 2018
[3]擴(kuò)孔鉆進(jìn)工況下反井鉆機(jī)鉆具的縱向振動(dòng)研究[D]. 高峰.煤炭科學(xué)研究總院 2018
[4]聲波鉆鉆柱疲勞損傷及其慣性邊界的耦合特征研究[D]. 肖京.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[5]一種組合式隔振器的試驗(yàn)研究[D]. 王斌.大連理工大學(xué) 2015
[6]聲頻鉆機(jī)隔振結(jié)構(gòu)仿真分析研究[D]. 雷玉如.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2013
[7]筒式空氣彈簧的特性研究[D]. 胡蓉蓉.西華大學(xué) 2011
[8]金屬橡膠阻尼器隔振性能理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 遲旭.東北石油大學(xué) 2011
[9]聲頻振動(dòng)鉆進(jìn)的機(jī)理研究[D]. 熊玉成.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2007



本文編號(hào)：3569513