潜孔冲击器最优化设计

摘要

本文研究质量—弹簧或质量—弹簧与阻尼系统的冲击能量吸收问题,并应用该模型解潜孔钻机凿岩系统。通过选择冲击活塞和钻头的质量比、岩石和冲击活塞的刚度比以及无量纲化的冲击活塞长度,使得系统的传递效率（钻头破碎岩石做功/冲击能）最大。冲击活塞按一维应力波理论处理,钻头则视为刚体。在钻头和岩石接触面按力和位移成线性关系处理。在本文的研究中,给出最优冲击系统的能量传递效率为0.885～0.914,该效率对应于各种不同性能的岩石。李大诒教授对本文进行了详细地审阅,并提出了宝贵的修改意见。在此,表示衷心的感谢。