旋挖钻机是一种用于工程建设项目的大型灌注桩基钻孔设备,其以钻孔效率高、作业质量好、装机功率大、输出扭矩大、机动灵活、施工现场环保整洁等优点被广泛用于机场、地铁、公路桥梁、高层建筑等大型建设项目的桩基施工中。钻杆作为旋挖钻机的关键部件之一,是旋挖钻机动力传输的重要装置。钻杆的好坏不仅关系到旋挖钻机的工作性能,而且决定着钻孔作业质量的好坏。在旋挖钻机钻进过程中,外载荷激励极易造成钻杆的剧烈振动,这是导致钻杆工作异常甚至断裂失效的主要原因。因此,本文对钻杆的振动特性展开研究,在此基础上探讨有效的控制方法,其意义不言而喻。本文以某型旋挖钻机样机为对象展开研究。首先,从分析钻杆的结构出发,充分考虑钻杆、钻头以及岩土之间的相互作用,从横向、纵向、扭转三个方面分析钻杆的受力情况。在此基础上,将钻杆钻进过程分为五种典型工况,采用ANSYS进行钻杆的模态分析,研究不同工况下钻杆各阶固有频率与模态振型。其次,采用非线性动力学仿真软件LS-DYNA进行钻头在岩土中的钻削模拟,分析不同钻进参数下钻头的受载情况。基于此,在ADAMS中建立钻杆的刚柔耦合振动模型,研究不同钻进参数下钻杆的振动特性。最后,结合钻杆模态分析及振动特性的研究结果,探讨钻杆振动的模糊控制方法,通过对转速、钻压两个主要钻进参数的模糊控制实现钻杆振动主动控制。在SIMULINK中建立钻杆振动控制的联合仿真模型,验证该控制策略的可行性。