【摘要】：研究沖擊載荷作用下TBM刀盤的振動特性。在已有TBM刀盤系統(tǒng)耦合動力學模型的基礎上,運用直接導數(shù)法推導動態(tài)響應靈敏度的表達式,建立適用于TBM刀盤強迫振動響應的靈敏度分析方法。以遼西北引水工程項目的刀盤系統(tǒng)參數(shù)為例,采用協(xié)同數(shù)值求解方法計算刀盤振動響應及其靈敏度,并分析刀盤質量分布對響應的影響。研究結果表明:刀盤振動響應對分體質量的靈敏度最大,且各方向靈敏度均不為0,說明質量參數(shù)的變化會影響刀盤各方向振動,而刀盤支撐剛度僅影響其相關聯(lián)的振動,刀盤軸向振動響應對軸向支撐剛度的靈敏度約為傾覆方向的2倍;刀盤分體質量分數(shù)控制在13%~14%區(qū)間時,結構振動最小。
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圖片說明： 應靈敏度分析的研究較少。本文作者在已建立的分體式TBM刀盤系統(tǒng)多自由度耦合動力學模型的基礎上[16]，運用直接導數(shù)法推導動態(tài)響應對物理參數(shù)的靈敏度表達式，并用數(shù)值方法求解了刀盤振動響應對質量和支撐剛度參數(shù)的動態(tài)響應靈敏度，為系統(tǒng)的動態(tài)優(yōu)化設計提供參考依據(jù)。1TBM刀盤系統(tǒng)耦合動力學模型在TBM刀盤系統(tǒng)中，變頻電機經過行星齒輪減速器后，將扭矩傳至小齒輪，多個小齒輪采用冗余驅動形式同時順時針方向驅動大齒圈，大齒圈再通過螺栓把合傳力環(huán)及刀盤法蘭，進而帶動刀盤旋轉，分體式刀盤結構分瓣形式如圖1所示[16]�；诩袇�(shù)質量法建立TBM分體式刀盤系統(tǒng)等效力學模型，其中刀盤分體的彎扭耦合動力學模型如圖2所示，，其余自由度詳見文獻[16]。采用牛頓第二定律建立系統(tǒng)的動力學微分方程如式(1)所示，模型圖1刀盤分瓣結構示意圖Fig.1StructurediagramofTBMsplit-cutterhead圖2刀盤系統(tǒng)彎扭耦合動力學模型Fig.2Bend-torsioncoupleddynamicmodelofcutterheadsystem
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圖片說明： 苯擁際

本文編號：2516173