某型土壓平衡式盾構(gòu)刀盤(pán)的力學(xué)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
本文關(guān)鍵詞: 土壓平衡式盾構(gòu) 刀盤(pán) 力學(xué)分析 疲勞壽命 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 出處:《隧道建設(shè)》2017年09期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為給蘭州地鐵掘進(jìn)所用某型土壓平衡式盾構(gòu)刀盤(pán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考依據(jù),應(yīng)用ANSYS Workbench軟件對(duì)其刀盤(pán)結(jié)構(gòu)在正常工況下的力學(xué)性能進(jìn)行分析。根據(jù)所得出的等效應(yīng)力、總變形量與疲勞壽命云圖,判定該型盾構(gòu)刀盤(pán)上靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度最弱的部位位于牛腿靠近面板背面的外角點(diǎn)位置,而其剛度相對(duì)較弱的部位則位于2塊未開(kāi)出渣口的面板外邊緣。通過(guò)對(duì)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,使該刀盤(pán)強(qiáng)度最弱部位在正常工況下的靜強(qiáng)度與名義疲勞壽命分別提升71%和265%,同時(shí)刀盤(pán)開(kāi)口率由35%優(yōu)化為37%后,刀盤(pán)面板外邊緣處的變形量減小約25%。
[Abstract]:It provides a reference for the optimum design of a kind of earth-pressure balanced shield cutter used in Lanzhou Metro tunneling. The mechanical properties of the cutter head structure under normal working conditions are analyzed by using ANSYS Workbench software. According to the equivalent stress, total deformation and fatigue life cloud diagram obtained. The position of the weakest static strength and fatigue strength on the shield cutter head is determined to be located at the outer corner of the corbel near the back of the panel. The relatively weak stiffness is located at the outside edge of two panels with no slag opening. The structural size of the cutter head is improved and optimized. The static strength and nominal fatigue life of the weakest part of the cutter are increased by 71% and 265 respectively under normal working conditions, and the opening ratio of the cutter head is optimized from 35% to 37%. The deformation at the outer edge of the cutter panel is reduced by about 25.
【作者單位】: 蘭州交通大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【分類號(hào)】:U455.39
【正文快照】: 0引言近年來(lái),作為地下隧道最主要的挖掘工具,盾構(gòu)在我國(guó)鐵道、公路、地鐵工程建設(shè)中發(fā)揮的作用越來(lái)越大。由于盾構(gòu)的掘進(jìn)效率在很大程度上受到其刀盤(pán)結(jié)構(gòu)的影響,因而盾構(gòu)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)的合理性已越來(lái)越受到專家學(xué)者的重視。目前針對(duì)某種類型或特定地質(zhì)條件下盾構(gòu)的刀盤(pán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 李震;霍軍周;孫偉;郭麗;何恩光;;全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)主參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2011年01期
2 張照煌;掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)上盤(pán)刀布置規(guī)律的探討[J];工程機(jī)械;1996年07期
3 張紅星;張寧川;;803E掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)振動(dòng)問(wèn)題淺探[J];隧道建設(shè);2007年06期
4 張照煌;周紀(jì)磊;劉瑞華;;全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)軸承受力分析[J];應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào);2010年S1期
5 鄧立營(yíng);楊濤;高偉賢;凌靜秀;;全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2014年02期
6 李建斌;何於璉;;盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)研制實(shí)例[J];隧道建設(shè);2005年06期
7 夏毅敏;吳元;吳峰;劉文華;林賚貺;;某隧道盾構(gòu)刀盤(pán)仿真與力學(xué)性能研究[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2013年11期
8 張照煌;全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)不同刀盤(pán)面上盤(pán)刀破巖運(yùn)動(dòng)分析[J];工程機(jī)械;1995年06期
9 李建斌;;淺談盾構(gòu)刀盤(pán)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];建筑機(jī)械化;2006年03期
10 宋克志;王本福;;常見(jiàn)盾構(gòu)刀盤(pán)型式及選用[J];筑路機(jī)械與施工機(jī)械化;2007年06期
相關(guān)會(huì)議論文 前10條
1 孫騁;陳義得;;復(fù)雜地質(zhì)條件下刀盤(pán)變形原因及處理技術(shù)[A];第十三屆海峽兩岸隧道與地下工程學(xué)術(shù)及技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2014年
2 李斌;賈云飛;李文功;;盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)修復(fù)技術(shù)[A];2011中國(guó)盾構(gòu)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年
3 王旭;王日清;趙海峰;李天明;;盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)的地質(zhì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)研究[A];第十二次全國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會(huì)會(huì)議論文摘要集[C];2012年
4 韓偉鋒;李鳳遠(yuǎn);;盾構(gòu)刀盤(pán)優(yōu)化設(shè)計(jì)[A];第九屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)專輯[C];2013年
5 吳樂(lè);;單護(hù)盾TBM掘進(jìn)管片旋轉(zhuǎn)相關(guān)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施[A];2012年中鐵隧道集團(tuán)低碳環(huán)保優(yōu)質(zhì)工程修建技術(shù)專題交流會(huì)論文集[C];2012年
6 田輝;;一種大直徑泥水盾構(gòu)在砂土地層中刀盤(pán)被卡的脫困方法[A];2012年中鐵隧道集團(tuán)低碳環(huán)保優(yōu)質(zhì)工程修建技術(shù)專題交流會(huì)論文集[C];2012年
7 桂軼雄;姚文花;;盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)修復(fù)及改進(jìn)技術(shù)研究[A];施工機(jī)械化新技術(shù)交流會(huì)論文集(第六輯)[C];2005年
8 陳啟偉;李鳳遠(yuǎn);陳饋;;大直徑泥水盾構(gòu)刀盤(pán)外圈梁長(zhǎng)距離掘進(jìn)修復(fù)技術(shù)[A];第二屆隧道掘進(jìn)機(jī)(盾構(gòu)、TBM)專業(yè)委員會(huì)第一次學(xué)術(shù)研討會(huì)暨中鐵隧道集團(tuán)城市盾構(gòu)項(xiàng)目管理、施工技術(shù)、設(shè)備維保交流會(huì)論文集[C];2011年
9 韓偉鋒;李鳳遠(yuǎn);王助鋒;;盾構(gòu)刀盤(pán)參數(shù)化建模系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[A];2012年中鐵隧道集團(tuán)低碳環(huán)保優(yōu)質(zhì)工程修建技術(shù)專題交流會(huì)論文集[C];2012年
10 陳U_偉;李鳳遠(yuǎn);陳饋;;大直徑泥水盾構(gòu)刀盤(pán)外圈梁長(zhǎng)距離掘進(jìn)修復(fù)技術(shù)[A];2012年中鐵隧道集團(tuán)低碳環(huán)保優(yōu)質(zhì)工程修建技術(shù)專題交流會(huì)論文集[C];2012年
相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條
1 通訊員伍振 齊夢(mèng)學(xué);掘進(jìn)“壽命”延長(zhǎng)15公里[N];中國(guó)鐵道建筑報(bào);2009年
2 通訊員 宋義忠 蘭紅賓;高壓環(huán)境下載人維修盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)修復(fù)技術(shù)在國(guó)內(nèi)首次成功應(yīng)用[N];人民鐵道;2013年
3 宋義忠 蘭紅賓;高壓環(huán)境下載人維修盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)技術(shù)在國(guó)內(nèi)首次成功應(yīng)用[N];科技日?qǐng)?bào);2013年
4 本報(bào)記者 陳亮 趙中庸;“科技號(hào)”對(duì)接見(jiàn)真功[N];人民鐵道;2013年
5 通訊員 宋義忠 蘭紅賓;盾構(gòu)機(jī)壓縮空氣條件下切割焊接技術(shù)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白[N];人民鐵道;2012年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條
1 凌靜秀;空間分布載荷下TBM刀盤(pán)振動(dòng)分析及壽命預(yù)測(cè)[D];大連理工大學(xué);2015年
2 楊旭;盾構(gòu)刀盤(pán)高效電液驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2017年
3 邢彤;盾構(gòu)刀盤(pán)液壓驅(qū)動(dòng)與控制系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2008年
4 劉志杰;巖石隧道掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)設(shè)計(jì)方法研究[D];大連理工大學(xué);2009年
5 蘇翠俠;基于數(shù)值仿真技術(shù)的盾構(gòu)刀盤(pán)系統(tǒng)載荷與結(jié)構(gòu)特性研究[D];天津大學(xué);2011年
6 王化更;液壓缸直接驅(qū)動(dòng)盾構(gòu)刀盤(pán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及控制研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年
7 黃清飛;砂卵石地層盾構(gòu)刀盤(pán)刀具與土相互作用及其選型設(shè)計(jì)研究[D];北京交通大學(xué);2010年
8 錢(qián)華;雙連桿偏心盾構(gòu)刀盤(pán)系統(tǒng)總體參數(shù)優(yōu)化研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 周紀(jì)磊;全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2011年
2 朱述敏;復(fù)合型土壓平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D];南京理工大學(xué);2015年
3 陳龍;盾構(gòu)刀盤(pán)與巖土交互作用規(guī)律研究[D];大連交通大學(xué);2015年
4 史堅(jiān)堅(jiān);TBM盤(pán)型滾刀力學(xué)特性分析[D];大連交通大學(xué);2015年
5 謝啟江;變約束條件下硬巖掘進(jìn)機(jī)動(dòng)力學(xué)建模及特性研究[D];上海交通大學(xué);2015年
6 張佳媛;面向掘進(jìn)性能的盾構(gòu)刀盤(pán)設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)方法研究[D];大連交通大學(xué);2015年
7 蔡寶;性能驅(qū)動(dòng)的盾構(gòu)刀盤(pán)開(kāi)口和刀群組合布置設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2015年
8 歐陽(yáng)湘宇;多點(diǎn)沖擊下TBM刀盤(pán)裂紋萌生—擴(kuò)展全壽命預(yù)測(cè)[D];大連理工大學(xué);2015年
9 魏田華;巖土盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)及滾刀磨損機(jī)理研究[D];東北大學(xué);2013年
10 邢晨;復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究[D];河北科技大學(xué);2014年
,本文編號(hào):1463343
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/daoluqiaoliang/1463343.html