基于全尺寸试验的挖掘机具作用埋地输气管道的多体动力学仿真

液压反铲式挖掘机被认为是当前埋地输气管道最主要的第三方威胁之一.为确定挖掘机斗齿撞击管道的动载荷及动载系数,设计实施了管道全尺寸动静态挖掘试验,利用ADAMS软件建立管道-土壤-挖掘机相互作用的多体动力学模型,基于各油缸位移及压力测试数据实现挖掘过程的再现仿真,其中需设定多体动力学系统的材料属性、约束及摩擦、接触、驱动力等信息,最终获得不同工况的斗尖挖掘力,以及因挖机运动部件间摩擦引起的能量耗散,评估不同工况下挖掘机的能量耗散率.研究可为定量评估埋地输气管道遭受地面挖掘机械的冲击损伤提供可靠的载荷参考,且为沿线第三方干扰的灾害防控给予数据支撑.