一、大口径桩基工程钻机发展趋势初探（论文文献综述）
唐振华,蒋光旭,袁江华,吴江,罗衡[1]（2021）在《360旋挖钻机施工不同口径桩基耗油量对比分析》文中研究表明本文依托长沙至益阳段高速公路扩容工程第一合同段观音岩互通桥梁工程项目,以该项目桩基工程中桩基开挖为背景,通过结合桩径、桩长、桩数、工程量、耗油比等因素,研究了某品牌360旋挖钻机在该项目中不同口径桩基施工中的耗油量问题,分析了不同桩参数造成机械耗油量不相同的原因,得到了桩径是影响机械油耗增加的关键因素,对桩基开挖工程中机械的选择及造价预算有一定指导意义。
孔双腾[2]（2021）在《旋挖钻机筒钻截齿破岩仿真研究》文中认为旋挖筒钻是大口径桩基施工的主要装备之一,随着桩基施工越来越深,岩石硬度加大,传统筒钻破岩效率低、钻进速度慢、成本上升,已不能满足深桩基硬岩施工需要。截齿结构以及布置参数是影响其钻进效率的主要参数,本文针对这个问题,开展旋挖筒钻的破岩机理和结构参数研究,以期对钻进过程和截齿筒钻设计提供参考依据。首先,通过文献阅读,了解岩石的力学性质,分析了截齿筒钻与地层的接触关系,建立接触模型,总结了国内外截齿破岩理论,推导截齿在三维模型下切削岩石时切削力大小及其影响因素的计算公式,并对截齿筒钻的运动形式进行了阐述,为后续章节的数值仿真提供理论支持。随后,利用ABAQUS软件建立了单齿切削和相邻截齿切削的仿真模型,单齿模型中通过改变截齿夹角、切削角度、切削速度、切削深度、岩石性质等参数,分析截齿所受三个方向力的大小和标准方差、岩石的损伤和塑性变形,仿真结果表明:截齿夹角应控制在70°～90°之间,切削角范围在60°～65°之间,动力头的转速不宜过大,保证截齿的切削速度在0.5m/s～1.5m/s,可以起到很好的切削效果。对于双齿切削模型,主要研究了齿间距和切削深度对于岩石破坏的影响,以及分析了截齿接触面上应力大小的分布,当截齿的间距应控制在25mm左右时,双齿破碎效果最好,同时验证了截齿失去自转性后,会发生偏磨。最后通过单齿和多齿数值仿真的结果,优化截齿筒钻的结构并对其进行仿真,研究其在不同钻进速度和转速下的破岩能力,通过静力学对筒钻进行分析,结果表明筒钻在不同钻压和扭矩下,均满足材料强度和结构强度,不会发生屈服破坏。后期现场实验表明,优化后的筒钻在钻进效率方面得到很大提高。本文主要以仿真为手段,探究了截齿破岩的微观过程,为截齿筒钻的布齿原则提供了一定的参考依据,为后续旋挖钻具参数化奠定了基础。
焦健[3]（2020）在《铁路工程地质钻机的现状与发展》文中研究说明我国铁路工程建设已经取得了长远的进步,但随着技术难度和要求的不断提高,在铁路地质钻机基础工程上还需要强化技术攻关。阐述了铁路工程地质钻机的发展现状,分析了铁路工程地质钻机的发展方向,希望推动铁路工程建设更快更好地发展。
田雪冬[4]（2019）在《大直径冲击钻头的破岩机理及动态响应分析》文中指出大直径冲击反循环钻机广泛应用于大口径桩基、井口等的冲击钻进工作,具有排渣速度快、冲击效率高、井壁成型好等优点。但与其配套的冲击钻头在长时间连续工作中,常出现圈层断裂、筋板脱落、焊缝开裂等缺陷,影响了该钻机的进一步推广。钻头冲击钻进岩石的过程非常复杂,影响因素多,通过对钻头破岩理论的分析,研究破岩过程及其影响因素,能够为钻机钻进参数的设定及钻头结构优化提供依据。本文首先就破岩理论的发展及仿真技术在破岩领域的应用进行了介绍,由于理论计算很难考虑众多因素耦合作用影响,随着计算机技术的发展,数值模拟技术为复杂非线性问题的解决提供了可能。利用Ansys与Ls-dyna进行联合仿真,对直径1.6-3m型号的钻头破岩机理进行了分析,结果表明:单次冲击破岩深度依次是石灰岩>砂岩>花岗岩,钻进破岩难度与岩石抗压强度呈正相关;分析了冲击高度对破岩深度的影响,确定了钻头最优提升高度区间为0.8m-1.3m;冲击过程中对其同阶梯和外围单元点的应力情况进行了追踪分析,发现同一阶梯单元应力变化趋势大致相同,外围单元应力变化具有滞后性,且钻头冲击所产生的应力波不会对井壁单元造成失效破坏;分析了钻头冲击花岗岩过程中剩余速度的变化情况,并得到冲击过程中花岗岩体的应力变化情况及破碎坑的成型过程。刀体是钻头直接接触岩石的关键部位,其结构的合理性对破岩效率产生很大的影响,通过仿真分析发现针对难以破岩的坚硬地层,可以用刃倾角较小的刀体;针对较软的地层,用刃倾角较大的刀体,破岩效率较高。将刀体结构由锥形改为斧形,通过对比仿真实验,得到了斧形刀体的最优刃倾半径,改进后的刀体与原刀体相比破岩体积提升了21%,提升了破岩效率。对钻头进行了动态响应分析,对比了不同层级刀体参与破岩时的钻头应力分布情况,并对优化前和优化后的钻头进行了对比,发现优化后的钻头关键部位的应力值峰降低了3.42%,为钻头的进一步优化设计提供了基础。
韩晓明[5]（2018）在《XR220D型旋挖钻机结构分析及优化》文中研究指明旋挖钻机是一种专长于大口径桩基钻孔作业的机械设备,主要用于建筑、道路和桥梁施工建设,与人力钻孔相比,具有功率大、速度快、振动小、噪声低和安全环保等优点。随着我国基建工程规模和难度地不断增加,旋挖钻机得到广泛应用,同时对其产品类别和工作性能提出更多要求,利用有限元法对旋挖钻机结构进行分析和优化具有重大的现实意义。本文首先对国内外旋挖钻机的发展现状及课题的研究背景进行了综述,然后以XR220D型旋挖钻机为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS中的APDL语言,完成旋挖钻机三维参数化有限元模型的建立。结合该型旋挖钻机的结构特点及工作环境,确定了典型分析工况,并对所建立的有限元模型进行静力学分析,得到各主要结构件的位移及应力分布。之后对旋挖钻机的部分典型分析工况进行应力测试实验,将测试实验结果与有限元分析结果进行对比,验证了所开发有限元模型的正确性。最后根据有限元分析结果对旋挖钻机刚度和强度不足的区域进行结构改进和尺寸参数优化,使其满足结构刚度及强度要求。本文的研究方案有效改善了XR220D型旋挖钻机的力学性能,同时提高了模拟分析的效率,部分结果已被企业采纳并使用,为同类型旋挖钻机的设计研发提供研究思路和计算依据。
郭传新[6]（2017）在《2017年桩工机械行业发展概况》文中研究指明1桩工机械行业统计情况据中国工程机械工业协会统计,2017年1-9月挖掘机、装载机、推土机、平地机等8种主要工程机械产品都出现了大幅增长（表1）。2017年桩工机行业也出现了回暖迹象,许多企业在产品升级上取得了长足进步。1-9月旋挖钻机共销售2784台,其中新机销售2430台,二手机销售354台,出口（包含新机）336台（表2）。2行业面临的现状及机遇桩工机械现阶段主要的趋势在环保、节
廖卫勇,王占军,高随芹[7]（2017）在《ZDZD-100重型工程钻机的研制与开发》文中认为为了满足我国沿海风力发电机组安装用大型单桩基础的施工,研发了ZDZD-100重型工程钻机。该钻机充分考虑了海上施工平台的抗浪稳定性,采用多系统一体布置、全新钻杆结构、钻杆连接工艺及可变径钻头,使该钻机成为目前世界上性能最先进、系统最复杂且能力最大的多功能工程钻机,为海上风电设备安装及各类矿井钻凿提供了性能可靠的新型设备。
刘德昌[8]（2016）在《旋挖钻机机锁式钻杆受力分析与优化》文中研究表明旋挖钻机是一种常见的施工机械设备,在大口径桩基施工中以其性能好、效率高、污染少而得到广泛的应用。钻杆是旋挖钻机的重要组成部分,它是旋挖钻机传递动力、控制钻头的关键构件。钻杆的种类很多,其中机锁式钻杆传递大扭矩、大钻压,机械性能要求很高。在施工中经常发生故障,造成钻杆失效。旋挖钻机钻杆是典型的变截面长杆,在截面突变处的应力集中,容易出现故障。本文的重点是分析机锁式钻杆,该类型的钻杆在工作时所受到的载荷比较复杂。根据钻杆的实际结构进行三维建模,并对结果影响很小的结构进行简化。利用有限元ANSYSWorkbench对钻杆做整体的静力学受力分析,通过分析结果,找出钻杆受力集中的区域。然后与实际施工作业中钻杆故障发生的区域进行对比,分析出钻杆失效的原因。应力集中的区域主要是加压台以及内键板所在的下管处。内键板是传递扭矩和加压力的主要构件,它所在的杆与杆连接区域应力最为集中,障率较高。对钻杆应力集中的结构进行优化改进,并将优化后的结构与初始结构进行对比分析,确定改进的有效性。加压台作为承受加压力的关键构件,需要对其结构、材料进行优化,对优化前后的结构进行受力分析对比。列举钻杆的改进实例,对改进后的钻杆进行试用,并对使用情况进行反馈,从实践方面证明改进是有效的。
宋志彬[9]（2013）在《全套管钻进套管柱损坏机理与应用技术研究》文中研究指明论文依托于科技部科研院所技术开发专项项目《Ф2000全回转套管钻机、钻具及工艺》（2011-2013年）。研究对象是全套管钻进施工中出现问题最多的套管柱和套管接头的损坏和早期失效，这是目前国内外难以彻底解决的薄弱环节，也是制约全套管施工技术推广普及的关键问题。论文对全套管钻进套管柱、套管接头、夹持机构等关键部分进行了深入的力学分析和研究，得出如下结论：1.建立了全回转钻进套管柱的力学模型，借鉴钢管静压桩理论成果并针对全套管钻进的特殊性进行了修正，研究总结了复杂地层结构中大直径套管柱计算摩阻力的方法。2.应用弹塑性力学的等效应力函数曲线确定了套管柱最大应变能的位置，理论上确定了套管损坏容易发生在沉管阶段套管柱上部接近1/3的位置区间。这与实际套管柱断裂的位置基本符合。3.对深圳工程中出现问题的Φ1200套管柱、套管接头、锥销螺栓连接进行了有限元分析模拟，模拟预紧力不均的实际工况时接头和锥销连接都发生了破坏，与实际损坏情况符合，验证了理论分析的正确。建议提高套管接头和锥销的材质和热处理，保证使用寿命。4.对搓管机和全回转钻机夹持机构进行了分析对比，验证了搓管机夹持机构容易造成套管体变形，全回转钻机楔形卡瓦对套管的夹持均匀，可靠性强。5.对径向夹持对Φ1500套管接头损坏的影响进行了有限元分析验证，当径向夹持力作用于套管接头附近时，接头锥销连接处都会产生严重的应力集中，当部分锥销松动时破坏现象尤为明显。6. Φ2000全回转钻机的套管钻压恒定和扭矩恒定系统、钻机底盘自动调平系统的研究，对控制和保护套管靴刀头超负荷、根据地层情况合理加载、提高套管钻进的垂直度都起到了重要的作用。主要创新点：1.计算套管沉管阻力时对钢管静压桩理论进行了必要的修正。根据套管钻进的特殊性修正了套管柱长度的三区段划分原则、开口钢管土芯长度的折减系数、拔管的真空效应系数等，使计算结果与实际相符合。复杂地层中全回转钻进套管柱计算摩阻力的方法研究国内属首次。2.对套管柱力学分析的数据来自深圳工程地层参数和施工实际，研究了复杂地层对套管柱摩阻力的影响，计算结果和施工实际验证，为今后建立复杂地层套管柱力学评价系统奠定了基础。3.应用有限元分析验证了径向夹持和夹持位置对套管接头损坏的影响。全套管钻进中套管柱的力学分析填补了国内大口径套管柱力学研究的空白，损坏机理的研究丰富了全套管钻进的理论，对提高全套管设备和套管钻具的研发水平具有十分重要的指导意义。
胡程[10]（2013）在《全回转套管钻机夹持系统的仿真研究》文中进行了进一步梳理全回转套管钻机是在整体式搓管机的基础上研发的新型设备,主要应用于城市地下障碍物的拔除和置换、城市和沿海的硬岩钻凿、复杂破碎地层施工等,该设备在回转钻进、套管全孔护壁的同时,利用抓斗、冲锤等钻具快速地将套管内岩石和障碍物清除或原位破碎。套管柱以及夹持机构是全套管设备的重要部件,工作中套管柱既是钻柱又起到护壁作用,受力较为复杂,而夹持机构在夹紧套管柱的同时传递轴向力和回转扭矩,两者直接影响钻机的安全性和可靠性。本课题将基础理论研究与计算力学研究相结合,涉及到弹塑性力学、钻柱力学及非线性有限元分析等,建立了套管柱的拉力-扭矩模型及卡瓦的非线性有限元计算模型,运用载荷增量法、罚函数法、Newmark法计算夹持卡瓦在多重非线性耦合情况下的受力状态。主要工作和结论如下：（1）归纳总结了全套管施工法的国内外研究现状,结合我国现场应用情况,概括了包括灌注桩、咬合桩施工以及城市拔桩、除障等全套管施工工艺。（2）建立了全回转套管钻机套管柱力学模型,并对轴向拉压状态下的套管进行了应力分析,引入莫尔圆研究其主应力状态及变化情况。（3）对套管柱进行了整体静力学分析,从而总结出套管柱在应力分布上的一般规律：钻进过程中套管柱的复合应力由中间向两端逐渐增大,加入扭矩后,其受力曲线变化较为平缓；拔出过程中套管柱的复合应力从上到下呈线性变化,顶部最大,底部最小。（4）完成了对夹持卡瓦的材料非线性、接触非线性和瞬态动力学等有限元力学理论研究。（5）运用软件对夹持卡瓦进行非线性有限元分析,研究了卡瓦的设计样式、弧度、高度和厚度等参数对夹持面上的应力分布规律的影响,结果表明：与有衬条的卡瓦相比,光面结构的卡瓦面上的应力分布较为均匀;卡瓦的弧度在35°-40°之间、高度为650mm左右、厚度为30mm左右时卡瓦面上的应力分布较为均匀。
二、大口径桩基工程钻机发展趋势初探（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大口径桩基工程钻机发展趋势初探（论文提纲范文）
（2）旋挖钻机筒钻截齿破岩仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 课题研究背景和研究意义 |
| 1.2 旋挖钻机的国内外研究 |
| 1.2.1 旋挖钻机国内外现状 |
| 1.2.2 旋挖钻具的应用 |
| 1.2.3 旋挖钻进工艺 |
| 1.3 截齿破岩研究现状 |
| 1.3.1 岩石的物理性质 |
| 1.3.2 截齿工艺研究 |
| 1.3.3 截齿破岩研究 |
| 1.4 研究目标与技术路线 |
| 1.4.1 研究目标与内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 筒钻-岩石相互作用模型 |
| 2.1 筒钻与地层的作用关系 |
| 2.1.1 筒钻集中力作用下岩石的应力 |
| 2.1.2 筒钻旋转切向力作用下岩石的应力 |
| 2.1.3 岩石的破坏准则 |
| 2.2 单齿与岩石作用受力分析 |
| 2.2.1 单齿侵入受力分析 |
| 2.2.2 单齿切削破岩过程 |
| 2.2.3 单齿切削受力分析 |
| 2.3 截齿的运动分析 |
| 2.4 小结 |
| 3 单齿破岩有限元仿真与分析 |
| 3.1 ABAQUS软件介绍 |
| 3.2 单齿切削数值模型建立 |
| 3.2.1 模型简化 |
| 3.2.2 基于D-P模型的岩石属性设定 |
| 3.2.3 设置分析步和接触条件 |
| 3.2.4 划分网格 |
| 3.3 单齿结构参数对切削性能的影响 |
| 3.3.1 截齿夹角对单齿钻进的影响 |
| 3.3.2 切削角度对单齿钻进的影响 |
| 3.4 单齿钻进工艺参数对切削性能的影响 |
| 3.4.1 切削深度对单齿钻进的影响 |
| 3.4.2 切削速度对单齿钻进的影响 |
| 3.5 岩石强度对切削性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 相邻齿破岩仿真与截齿强度分析 |
| 4.1 相邻齿切削模式与仿真模型的建立 |
| 4.1.1 相邻齿切削模式 |
| 4.1.2 仿真模型建立 |
| 4.2 相邻齿切削下仿真结果分析 |
| 4.2.1 切削间距对切削性能的影响 |
| 4.2.2 岩石破碎效果 |
| 4.2.3 切削深度对切削性能的影响 |
| 4.3 相邻齿接触应力分析 |
| 4.3.1 截齿失效形式 |
| 4.3.2 截齿接触应力分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 筒钻破岩仿真和现场实验 |
| 5.1 整体筒钻仿真与强度验证 |
| 5.1.1 不同转速和钻进速度下筒钻仿真分析 |
| 5.1.2 筒钻的强度分析 |
| 5.2 实验筒钻加工制作 |
| 5.3 现场实验 |
| 5.3.1 工程概况 |
| 5.3.2 施工效率统计分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 研究结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）铁路工程地质钻机的现状与发展（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 铁路工程地质钻机的发展现状 |
| 2 铁路工程地质钻机的发展方向 |
| 2.1 探索拓展地质钻机应用范畴 |
| 2.2 优化地质钻机结构组合 |
| 2.3 改进升级钻机传导系统 |
| 2.4 完善多功能应用平台 |
| 2.5 科学配置大小钻机 |
| 2.6 优化钻机工艺和方法 |
| 2.7 加强钻机自动化建设 |
| 3 结语 |
（4）大直径冲击钻头的破岩机理及动态响应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 破岩机理发展现状 |
| 1.3.2 破岩仿真技术发展现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 岩石力学性能及钻头冲击动力学分析 |
| 2.1 钻机工作原理 |
| 2.2 岩石力学性能及岩石损伤理论 |
| 2.2.1 岩石的强度 |
| 2.2.2 岩石的硬度 |
| 2.2.3 岩石的弹塑性及脆性 |
| 2.2.4 岩石的损伤理论 |
| 2.3 钻头冲击动力学 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 钻头破岩机理分析 |
| 3.1 显式分析基础 |
| 3.1.1 运动基本方程 |
| 3.1.2 显式中心差分法 |
| 3.2 数值模型建立 |
| 3.2.1 有限元分析流程 |
| 3.2.2 有限元模型建立 |
| 3.2.3 定义材料 |
| 3.2.4 接触及边界条件 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 岩石种类对破岩深度的影响 |
| 3.3.2 冲击高度对破岩深度的影响 |
| 3.3.3 岩石应力时程变化 |
| 3.3.4 冲击岩石受力分析 |
| 3.3.5 钻头剩余速度分析 |
| 3.4 不同直径钻头约束状态下的模态分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 冲击钻头刀体的结构参数优化 |
| 4.1 刀体破岩数值模型建立 |
| 4.1.1 刀体布置及结构参数 |
| 4.1.2 刀体有限元模型 |
| 4.2 刀体破岩结果分析 |
| 4.2.1 单个刀体冲击岩石 |
| 4.2.2 刀体刃倾角对破岩效率的影响 |
| 4.2.3 刀体优化设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 大直径冲击钻头动态响应分析 |
| 5.1 阶梯入岩动态响应分析 |
| 5.2 斧形刀体钻头破岩动态响应分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
（5）XR220D型旋挖钻机结构分析及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 旋挖钻机国内外发展现状 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 旋挖钻机应用展望 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 旋挖钻机介绍和有限元建模 |
| 2.1 旋挖钻机结构与工作原理 |
| 2.1.1 主要结构组成 |
| 2.1.2 主要工作过程 |
| 2.1.3 旋挖钻机主要破坏形式 |
| 2.2 建立旋挖钻机参数化有限元模型 |
| 2.2.1 有限单元法简介 |
| 2.2.2 ANSYSAPDL参数化建模的过程和意义 |
| 2.2.3 旋挖钻机建模处理方法 |
| 2.2.4 模型单元选用 |
| 2.2.5 确定不同部件的材料属性和实常数 |
| 2.2.6 各运动副连接处理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 旋挖钻机静力学分析 |
| 3.1 静力学分析概述 |
| 3.2 典型工况制定 |
| 3.2.1 钻进工况 |
| 3.2.2 起升工况 |
| 3.3 静力分析结果 |
| 3.3.1 钻进工况静力分析结果 |
| 3.3.2 起升工况静力分析结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 模型实验测试 |
| 4.1 实验测试目的 |
| 4.2 实验测试理论基础 |
| 4.3 实验测试条件 |
| 4.3.1 实验所需器件 |
| 4.3.2 测试过程处理 |
| 4.3.3 测试点选定 |
| 4.4 获取测试应力值 |
| 4.5 测试应力与模拟应力对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 旋挖钻机结构优化 |
| 5.1 制定优化方案 |
| 5.1.1 A模型结构改进优化 |
| 5.1.2 B模型结构改进优化 |
| 5.2 确定状态变量 |
| 5.2.1 A模型状态变量设定 |
| 5.2.2 B模型状态变量设定 |
| 5.3 目标函数的设定 |
| 5.4 优化结果分析 |
| 5.4.1 钻桅优化结果分析 |
| 5.4.2 钻杆优化结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（6）2017年桩工机械行业发展概况（论文提纲范文）
| 1桩工机械行业统计情况 |
| 2行业面临的现状及机遇 |
| 2.1旋挖钻机 |
| 2.2双动力头潜孔锤入岩设备 |
| 2.3全套管全回转钻机 |
| 2.4高承载力异形灌注桩施工技术与设备 |
| 2.5高承载力植入桩施工技术与设备 |
| 2.6大型海上风电基础施工技术与设备 |
| 3 2017年桩工机械行业大事记 |
| (1) 一单两亿助推徐工集团国际化, 双超百台彰显单项冠军新实力。 |
| (2) 山河智能全球最大步履式旋挖钻机SWDM600W隆重发布。 |
| (3) 上海金泰新型SX40-A双轮铣“亮剑”徐家汇中心, 引领国产高端地连墙装备进入主流应用市场。 |
| (4) 中车超级旋挖钻机攻克武穴长江大桥施工难题。 |
| (5) 国内首个典型筒状结构岩土基坑支护工程完成。 |
| (6) 专攻大口径桩基, 中锐重科上演“群机战鱼山”。 |
| (7) 北京三一第6000台旋挖钻机下线。 |
| (8) “匠心”独具, 京久基础集中品牌优势力克复杂工况。 |
| (9) 宇通重工-重庆羚铨高能级强夯机YTQH1000B交车仪式在重庆举行。 |
| (10) 振中桩机:免共振电驱振动锤在上海打入第一根环保桩。 |
| (11) 浙江永安YC-80液压冲击锤下线。 |
| (12) 桩工陆英会联合参展2017泰国东盟国际工程机械展览会。 |
| (13) 《液压打桩锤》行业标准编制会及审查会。 |
| (14) 《正反循环工程钻机》行业标准编制会及审查会。 |
（7）ZDZD-100重型工程钻机的研制与开发（论文提纲范文）
| 1 ZDZD-100重型工程钻机的研发背景 |
| 2 ZDZD-100重型钻机的构成及工作原理 |
| 2.1 钻机构成 |
| 2.2 工作原理 |
| 3 主要技术特点 |
| 3.1 采用多项新技术及专利技术 |
| 3.1.1 结构紧凑、多系统一体布置 |
| 3.1.2 新型钻杆结构及联接工艺 |
| 3.1.3 可变径稳定器及钻头 |
| 3.2 保证钻机稳定运行的措施 |
| 4 研制情况 |
| 5 结语 |
（8）旋挖钻机机锁式钻杆受力分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 旋挖钻机简介 |
| 1.2 旋挖钻机的工作步骤 |
| 1.3 旋挖钻机的主要特点 |
| 1.4 旋挖钻机的国内外发展现状 |
| 1.4.1 国外发展现状 |
| 1.4.2 国内发展现状 |
| 1.5 课题研究目的和意义 |
| 1.5.1 课题研究目的 |
| 1.5.2 研究的意义 |
| 1.6 研究方法和步骤 |
| 1.6.1 研究方法 |
| 1.6.2 研究步骤 |
| 2 旋挖钻杆的工作原理及故障分析 |
| 2.1 旋挖钻杆的分类 |
| 2.2 旋挖钻机机锁式钻杆的工作原理 |
| 2.3 机锁式钻杆的常见故障 |
| 2.4 故障分析方法 |
| 2.4.1 传统故障分析方法 |
| 2.4.2 有限元故障分析 |
| 2.4.3 两套分析方法的对比结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 旋挖钻杆有限元分析 |
| 3.1 机锁式钻杆有限元分析流程 |
| 3.2 机锁钻杆的有限元分析 |
| 3.2.1 机锁式钻杆的模型分析 |
| 3.2.2 有限元分析 |
| 3.3 下管处分析 |
| 3.3.1 下管处有限元分析 |
| 3.3.2 静力学分析修正及钻杆受力影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 机锁式钻杆的结构优化 |
| 4.1 下管处的结构优化 |
| 4.1.1 优化的方案 |
| 4.1.2 优化结构的受力分析 |
| 4.2 加压台的优化 |
| 4.3 结构优化实例 |
| 4.3.1 钻杆结构优化实例 |
| 4.3.2 优化后钻杆使用反馈 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文成果 |
| 致谢 |
（9）全套管钻进套管柱损坏机理与应用技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 全套管钻进机理和特点 |
| 1.2 选题背景 |
| 1.3 全套管钻进技术的研究现状 |
| 1.3.1 全套管设备研究现状 |
| 1.3.2 全套管工艺研究现状 |
| 1.3.3 全套管力学和夹持装置的研究现状 |
| 1.4 论文的研究意义和研究内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 套管柱的力学分析 |
| 2.1 全回转套管柱运动分析 |
| 2.2 全回转套管柱力学模型 |
| 2.3 沉管阻力与反力矩的确定 |
| 2.3.1 闭口桩模型 |
| 2.3.2 开口桩模型 |
| 2.3.3 拔管时的真空作用 |
| 2.3.4 地层条件和套管模型优选 |
| 2.4 套管柱应力状态 |
| 2.4.1 沉管阶段 |
| 2.4.2 拔管阶段 |
| 2.5 套管柱破坏位置判定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 套管损坏机理的数值分析 |
| 3.1 套管的有限元分析方法 |
| 3.2 套管模型的加载 |
| 3.2.1 套管柱建模 |
| 3.2.2 套管柱加载 |
| 3.3 正常连接条件下套管损坏的力学模拟 |
| 3.3.1 沉管阶段套管的应力与位移 |
| 3.3.2 连接锥销的有限元分析 |
| 3.3.3 本节小结 |
| 3.4 非正常连接条件下套管的力学模拟 |
| 3.4.1 锥销分度不均工况下套管连接分析 |
| 3.4.2 预紧力不均工况下套管连接的分析 |
| 3.5 不同直径套管的分析对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 套管夹持机构的研究 |
| 4.1 套管夹持机构 |
| 4.1.1 搓管机夹持机构 |
| 4.1.2 全回转钻机夹持机构 |
| 4.2 套管夹持力的计算 |
| 4.2.1 搓管机夹持力 |
| 4.2.2 全回转钻机夹持力计算 |
| 4.2.3 两种夹持机构的对比分析 |
| 4.3 夹持卡瓦与套管的有限元分析理论 |
| 4.4 夹持卡瓦的有限元分析 |
| 4.4.1 夹持卡瓦的有限元分析模型 |
| 4.4.2 模型导入和网格划分 |
| 4.4.3 载荷与边界条件 |
| 4.4.4 有限元仿真结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 径向夹持对套管损坏的分析研究 |
| 5.1 分析模型和受力分析 |
| 5.2 对单个套管的有限元分析 |
| 5.2.1 有限元模型的建立 |
| 5.2.2 施加载荷和边界条件 |
| 5.2.3 求解及结果后处理 |
| 5.3 具有配合关系的双套管有限元分析 |
| 5.3.1 载荷施加在公母接头的位置 |
| 5.3.2 载荷施加在公母接头附近的位置 |
| 5.3.3 极端情况下套管接头破坏的有限元分析 |
| 5.3.4 不同加载条件的分析总结 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全套管钻进应用技术研究 |
| 6.1 全套管设备研究 |
| 6.1.1 搓管机设备 |
| 6.1.2 全回转套管设备 |
| 6.2 全套管施工工艺研究 |
| 6.2.1 搓管机施工工艺研究 |
| 6.2.2 搓管机套管开发实例 |
| 6.2.3 全回转套管施工工艺 |
| 6.3 全回转套管设计优化和应用研究 |
| 6.3.1 套管的钻进工况 |
| 6.3.2 套管钻具的设计 |
| 6.3.3 全回转套管的应用研究 |
| 6.3.4 全回转套管的损坏机理 |
| 6.3.5 全回转套管靴的应用研究 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）全回转套管钻机夹持系统的仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的和意义 |
| 1.1.1 课题的研究目的 |
| 1.1.2 课题的研究意义 |
| 1.2 课题的研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 |
| 1.3.1 拟研究的主要内容 |
| 1.3.2 主要技术特点和创新点 |
| 2 全套管钻机施工工艺及有限元方法简介 |
| 2.1 全套管钻机施工工艺研究 |
| 2.1.1 全套管钻机灌注桩施工工艺 |
| 2.1.2 全套管钻机咬合桩施工工艺 |
| 2.1.3 全套管钻机除障施工工艺 |
| 2.2 有限元方法简介 |
| 2.3 ABAQUS软件简介 |
| 3 套管柱的力学分析及其参数设计 |
| 3.1 全套管钻机管柱模型的建立 |
| 3.1.1 套管柱拉力-扭矩模型 |
| 3.1.2 套管柱“中和点” |
| 3.2 套管柱轴向力和扭矩的分析和计算 |
| 3.3 套管柱应力分析和计算 |
| 3.3.1 扭转条件下套管柱的应力分析 |
| 3.3.2 轴向拉伸和压缩状态下套管柱的应力分析 |
| 3.3.3 极限条件下套管柱的强度分析 |
| 3.4 全套管钻机基本参数 |
| 3.5 套管柱的设计 |
| 3.5.1 套管体的设计 |
| 3.5.2 套管靴的设计 |
| 3.5.3 套管规格及参数 |
| 4 套管柱的有限元仿真分析 |
| 4.1 套管柱的有限元建模 |
| 4.1.1 模型的参数选择 |
| 4.1.2 有限元模型 |
| 4.2 套管柱的静力学分析 |
| 4.2.1 静力学分析中的基本假设 |
| 4.2.2 套管柱的模拟受力分析过程 |
| 4.2.3 套管柱钻进时的受力结果分析 |
| 4.2.4 套管柱拔出时的受力结果分析 |
| 4.3 套管柱受力分析结果小结 |
| 5 夹持卡瓦理论分析 |
| 5.1 套管夹持器的结构设计 |
| 5.2 卡瓦的弹塑性理论分析 |
| 5.2.1 屈服准则 |
| 5.2.2 流动法则 |
| 5.2.3 硬化法则与加载准则 |
| 5.2.4 弹塑性本构关系 |
| 5.3 套管卡瓦的接触非线性分析 |
| 5.3.1 不可侵彻性条件与面力条件 |
| 5.3.2 相互侵彻度量 |
| 5.3.3 Coulomb摩擦模型 |
| 5.4 变径卡瓦瞬态动力学分析 |
| 5.4.1 运动方程 |
| 5.4.2 结构动力方程、质量矩阵与阻尼矩阵 |
| 6 夹持卡瓦有限元分析与模拟设计 |
| 6.1 卡瓦的弹塑性有限元分析 |
| 6.2 套管卡瓦的接触非线性有限元分析 |
| 6.2.1 接触面条件 |
| 6.2.2 接触问题的罚函数法 |
| 6.2.3 接触单元分析 |
| 6.3 变径卡瓦瞬态非线性分析 |
| 6.3.1 单元运动方程 |
| 6.3.2 运动方程求解 |
| 6.4 夹持卡瓦的有限元建模 |
| 6.4.1 模型的参数选择 |
| 6.4.2 模型的建立 |
| 6.5 夹持卡瓦的有限元分析及优化设计 |
| 6.5.1 衬条对卡瓦的影响 |
| 6.5.2 卡瓦尺寸的影响 |
| 6.5.3 卡瓦有限元分析小结 |
| 6.6 卡瓦的优化设计图 |
| 7 结论与进一步研究建议 |
| 7.1 课题结论 |
| 7.2 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要成果 |
| 致谢 |
四、大口径桩基工程钻机发展趋势初探（论文参考文献）
- [1]360旋挖钻机施工不同口径桩基耗油量对比分析[A]. 唐振华,蒋光旭,袁江华,吴江,罗衡. 第二十一届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术交流年会论文集, 2021(总第428期)
- [2]旋挖钻机筒钻截齿破岩仿真研究[D]. 孔双腾. 中国地质大学(北京), 2021
- [3]铁路工程地质钻机的现状与发展[J]. 焦健. 现代工业经济和信息化, 2020(12)
- [4]大直径冲击钻头的破岩机理及动态响应分析[D]. 田雪冬. 山东建筑大学, 2019(09)
- [5]XR220D型旋挖钻机结构分析及优化[D]. 韩晓明. 燕山大学, 2018(05)
- [6]2017年桩工机械行业发展概况[J]. 郭传新. 建筑机械, 2017(12)
- [7]ZDZD-100重型工程钻机的研制与开发[J]. 廖卫勇,王占军,高随芹. 矿山机械, 2017(01)
- [8]旋挖钻机机锁式钻杆受力分析与优化[D]. 刘德昌. 中北大学, 2016(08)
- [9]全套管钻进套管柱损坏机理与应用技术研究[D]. 宋志彬. 中国地质大学（北京）, 2013(04)
- [10]全回转套管钻机夹持系统的仿真研究[D]. 胡程. 中南大学, 2013(06)