【摘要】：本論文研究的TBM掘進機構是一種新型的2x6-SPS并聯(lián)機構。TBM掘進機構在施工過程中負載較大且負載波動大,機構容易產(chǎn)生振動。因此本文將對機構的動力學、靜力學、模態(tài)和諧響應進行分析,為機構的設計提供參考。 在分析動平臺和定平臺兩者之間矢量關系的基礎上,建立了2x6-SPS掘進機構的位置反解方程。然后在ADMAS軟件上對TBM掘進機構的多剛體虛擬樣機模型進行了動力學分析。在ADAMS動力學仿真過程中,針對同樣的模型設置不同的仿真參數(shù),對于不同的積分器以及積分格式作了對比研究,最后確定Wstiff求解器和SI2積分格式適合此機構動力學求解。 剛柔耦合是多體系統(tǒng)最常見的力學模型,探討其建模規(guī)律是多體系統(tǒng)動力學研究的重要內(nèi)容。將ANSYS中生成的油缸和定平臺結構模態(tài)中性文件,導入ADAMS軟件中作為柔性體,建立TBM掘進機構剛柔藕合模型,從而實現(xiàn)TBM掘進機構掘進過程的動態(tài)仿真。在不同加載方式下,對機構的正動力學的的仿真結果進行對比。仿真中得到TBM掘進機構的動力學仿真數(shù)據(jù),為深入了解TBM掘進機構動態(tài)特性提供了有效的分析手段,為其結構設計提供了依據(jù)。 在大型有限元分析軟件ANSYS中新建立一個簡化的TBM掘進機構模型,采用MPC接觸算法對機構裝配體進行靜力學分析,得到機構各個工況下的位移和等效應力,并對機構進行優(yōu)化;采用分塊Lanczos法對機構進行模態(tài)分析,得出機構的前六階固有頻率和振型。從而確定了結構的自振頻率和相應振型,分析出機構中的薄弱部件;對機構進行諧響應分析,確定結構節(jié)點的撓度曲線。 最后對研究內(nèi)容進行了總結,本文的研究雖然初步達到了一定的目的,但是也存在一些不足和缺陷,有待于進一步的改進和完善。
【學位授予單位】：華東交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH112
【圖文】：

第一章 緒論景式結構的串聯(lián)機器人存在運動鏈長、積累題。為此，澳大利亞著名機構學教授Hun（t（Stewart Platform）作為機構，并加以研1994年芝加哥IMTS94博覽會，GIDDING軸機床”被稱為本世紀機床革命性改型，arallel Kinematics Machine,簡稱PKM）的研。如：我國最早研究并聯(lián)機構的學者燕山一種誤差補償機構，理論精度可達0.01m

機的國內(nèi)外研究發(fā)展與現(xiàn)狀盾構技術性能方面，日本和德國處于世界領先水平，其先進性現(xiàn)了掘進、襯砌、排土施工工藝的全機械化和全自動化；應性廣,可用于硬巖、砂礫層、卵石層、砂土層和軟土層等各面形狀多樣化，尺寸變化范圍較大。目前已生產(chǎn)出圓形、矩、球型和子母型盾構等，徑向尺寸從 0.2m 到 18m；用液力驅動和電液比例控制技術，具有大功率、變負載、低自動檢測、自動糾偏、故障診斷等功能；構的設計直接決定裝備的位姿調(diào)整能力、承載能力和對突變掘進機構的可靠性和順應性，需要研究切削、推進和調(diào)整機姿能力的影響，揭示冗余驅動過約束機構的力傳遞規(guī)律，進可靠性分析，建立滿足大承載、抗載荷突變、大曲率彎道掘法，進而形成大型復雜掘進機構的可靠性和順應性設計理論計奠定基礎，目前掘進機掘進機構的主要類型如下：缸推進機構

圖 1-3 推進油缸分組示意圖ig.1-3 Grouping schematic of pushing cylin下、左、右四個區(qū)，每個區(qū)由一組數(shù)約二三十個驅動液壓缸（油缸）。根一款盾構機配備有 30 個推進油缸，[德有 24 個。如圖 1-3 中，上部有 6 個油 32 個油缸。由于盾構自重的影響，部分區(qū)的油缸數(shù)量比上部的要多，左每兩個油缸在端部用球鉸鏈與滑塊固

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本文編號：2771271