可调导板式液压抓斗作为重要的地下连续墙施工机械,广泛应用在各种深基础、防渗墙、挡土墙等基础施工当中。由于其工作载荷复杂多变,因此其机械性能、安全可靠性等备受关注。在开发具有独立知识产权的地下连续墙施工机械过程中,传统设计方法已经远远不能满足实际需要。随着计算机技术的迅猛发展,计算机辅助工程(CAE)技术己变得日趋成熟和高效,成为开发设计工作中的重要手段。本文在全面调研、综合分析国内外地下连续墙成墙装备与技术的基础上,针对可调导板式液压抓斗装置与控制机构,利用CAE仿真技术,通过进行运动学、动力学仿真分析,确定抓斗装置的危险工况,并据此进行了可调导板式液压抓斗装置与控制机构的结构强度分析、模态分析、稳定性分析等。全文主要从以下方面进行了阐述:首先,分析了连续墙抓斗的工作原理、结构特点以及国内外的发展概况。其次,对液压抓斗装置掘削抓取岩土的数学模型进行研究。再次,以三维软件SolidWorks为平台,创建可调导板式液压抓斗装置的三维模型。在多体动力学仿真软件COSMOS/Motin环境下,对掘削机构工作装置进行运动学和动力学仿真分析。以仿真结果为依据确定液压抓斗的最危险工况,以此工况下的载荷为边界条件,在COSMOS/Works环境下对抓斗装置进行有限元静强度分析计算和模态分析。最后,对可调导板式液压抓斗的控制机构进行安全可靠性分析,并对控制机构中的销轴和小齿轮进行疲劳强度校核,计算结果表明销轴和小齿轮的设计安全可靠。