| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-9页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| ·课题研究背景 | 第9-10页 |
| ·锚杆钻机的工程技术基础 | 第9页 |
| ·锚杆钻机是岩土锚固工程的关键设备 | 第9-10页 |
| ·课题研究的工程背景 | 第10页 |
| ·锚杆钻机的研究现状 | 第10-14页 |
| ·国外锚杆钻机研究状况 | 第10-12页 |
| ·国内锚杆钻机研究状况 | 第12-14页 |
| ·无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头的研究意义 | 第14页 |
| ·课题研究的主要内容 | 第14-15页 |
| 2 无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头设计理论 | 第15-33页 |
| ·岩石及其可钻性 | 第15-18页 |
| ·岩石及其特性 | 第15-18页 |
| ·岩石的可钻性 | 第18页 |
| ·冲击旋转型液压锚杆钻机动力头冲击凿岩原理 | 第18-23页 |
| ·岩石破碎机理 | 第19-20页 |
| ·冲击旋转型液压锚杆钻机动力头冲击凿岩原理 | 第20-22页 |
| ·入射波形对锚杆钻进效果的影响 | 第22-23页 |
| ·轴向推力计算 | 第23页 |
| ·冲击旋转型动力头冲击凿岩系统动力学模型 | 第23-27页 |
| ·冲击旋转型动力头冲击凿岩系统基本组成元件 | 第24-26页 |
| ·冲击机械系统 | 第26页 |
| ·工作介质的动力学模型 | 第26-27页 |
| ·冲击旋转型动力头冲击凿岩系统波动力学分析 | 第27-33页 |
| ·一元冲击凿岩系统波动力学分析 | 第27-30页 |
| ·二元冲击凿岩系统波动力学分析 | 第30-33页 |
| 3 无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头旋转机构优化设计 | 第33-49页 |
| ·无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头结构设计 | 第33-37页 |
| ·旋转机构 | 第33-34页 |
| ·冲击机构 | 第34-36页 |
| ·缓冲机构 | 第36-37页 |
| ·润滑与防尘系统 | 第37页 |
| ·遗传算法优化原理 | 第37-43页 |
| ·遗传算法概述 | 第37-41页 |
| ·遗传算法的MATLAB实现 | 第41-43页 |
| ·基于遗传算法的动力头旋转机构优化设计 | 第43-49页 |
| ·确定优化设计变量 | 第43-44页 |
| ·确定优化设计的目标函数 | 第44页 |
| ·确定约束条件 | 第44-47页 |
| ·运用GADS工具箱进行优化计算 | 第47-49页 |
| 4 无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头冲击机构优化设计 | 第49-76页 |
| ·动力头无阀液压冲击机构工作原理 | 第49-50页 |
| ·动力头无阀液压冲击机构理论模型 | 第50-58页 |
| ·无阀液压冲击机构理想线性模型 | 第51-53页 |
| ·无阀液压冲击机构非线性模型 | 第53-55页 |
| ·无阀液压冲击机构不同工作过程的数学模型 | 第55-58页 |
| ·无阀液压冲击机构优化设计 | 第58-70页 |
| ·无阀液压冲击机构设计的三段分析法 | 第58-60页 |
| ·无阀液压冲击机构冲击活塞的运动学分析 | 第60-68页 |
| ·无阀液压冲击机构基本结构参数的优化设计 | 第68-70页 |
| ·无阀液压冲击机构零部件设计计算 | 第70-76页 |
| ·冲击活塞的设计 | 第70-73页 |
| ·高压蓄能器的设计计算 | 第73-75页 |
| ·缸体的设计 | 第75-76页 |
| 5 无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头数字化模型 | 第76-87页 |
| ·机械产品数字化产品开发技术 | 第76-78页 |
| ·机械产品设计开发的发展趋势 | 第76-77页 |
| ·机械产品数字化设计 | 第77页 |
| ·机械产品数字化设计开发的特点 | 第77-78页 |
| ·基于特征的机械产品建模技术 | 第78-80页 |
| ·特征技术产生的背景 | 第78页 |
| ·特征的描述 | 第78-79页 |
| ·特征建模方法 | 第79-80页 |
| ·无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头数字化建模 | 第80-87页 |
| ·三维建模软件的选择 | 第80-82页 |
| ·旋转机构零部件的数字化建模 | 第82-84页 |
| ·无阀液压冲击机构零部件的数字化建模 | 第84-86页 |
| ·无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头的数字化建模 | 第86-87页 |
| 6 无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头液压系统设计与仿真 | 第87-96页 |
| ·无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头液压系统设计 | 第87-89页 |
| ·动力头液压系统原理图 | 第87-88页 |
| ·动力头液压系统工作原理 | 第88-89页 |
| ·基于ADAMS/Hydraulics的液压系统虚拟样机技术 | 第89-91页 |
| ·液压系统虚拟样机技术概述 | 第89-90页 |
| ·ADAMS/Hydraulics模块的建模原理 | 第90-91页 |
| ·冲击旋转型液压锚杆钻机动力头机—液耦合动态仿真 | 第91-96页 |
| ·Pro/ENGINEER与ADAMS/View数据接口Mechanism/Pro | 第91-92页 |
| ·冲击旋转型液压锚杆钻机动力头机—液耦合虚拟样机的建立 | 第92-94页 |
| ·冲击旋转型液压锚杆钻机动力头机—液耦合动态仿真 | 第94-95页 |
| ·动力头机—液耦合动态仿真结果分析 | 第95-96页 |
| 7 无阀冲击旋转型液压锚杆钻机动力头有限元分析 | 第96-103页 |
| ·建立被冲击花键轴有限元模型 | 第96-98页 |
| ·Pro/ENGINEER与MSC.PATRAN的数据转换 | 第96-97页 |
| ·划分被冲击花键轴模型的有限元网格 | 第97页 |
| ·设定边界条件并施加载荷 | 第97-98页 |
| ·求解分析被冲击花键轴有限元模型 | 第98-102页 |
| ·瞬态动力分析技术基础 | 第98-99页 |
| ·MSC.PATRAN下被冲击花键轴的瞬态响应分析 | 第99页 |
| ·被冲击花键轴的瞬态响应分析结果 | 第99-102页 |
| ·被冲击花键轴有限元分析结论 | 第102-103页 |
| 8 结论与展望 | 第103-104页 |
| ·研究工作总结 | 第103页 |
| ·研究工作展望 | 第103-104页 |
| 致谢 | 第104-105页 |
| 参考文献 | 第105-108页 |
| 附录A 读研期间发表的论文 | 第108-109页 |
| 附录B 动力头旋转机构GA优化程序 | 第109-110页 |
| 附录C 动力头冲击机构GA优化程序 | 第110页 |
