發(fā)布時(shí)間：2023-04-05 18:36

　　隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和城市化水平的不斷提高,我國(guó)隧道工程發(fā)展迅速。刀具作為盾構(gòu)機(jī)在隧道掘進(jìn)施工中的關(guān)鍵工具,其費(fèi)用是施工成本中的重要組成部分。深入研究刀具磨損機(jī)理,對(duì)于降低刀具消耗量,控制施工成本具有重要意義。不同的施工方法和地質(zhì)環(huán)境都會(huì)引起刀具磨損量的變化。本文結(jié)合陜西某硬巖隧道工程,對(duì)滾刀刀圈磨損機(jī)理進(jìn)行分析,并建立刀圈磨損模型,通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)和施工參數(shù)減少刀具磨損,預(yù)測(cè)盤形滾刀壽命。在對(duì)破巖弧長(zhǎng)和CSM模型破巖力分析的基礎(chǔ)上,對(duì)破巖機(jī)理和主要磨損機(jī)理進(jìn)行分析,建立了刀圈磨損模型;采用優(yōu)化算法對(duì)不同磨損機(jī)理的占比系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,通過離散化擬合修正滾刀體積磨損量。修正后的磨損計(jì)算量相較于工程數(shù)據(jù)誤差小于20%,表明該磨損模型具有較好的準(zhǔn)確性,可用于刀圈體積磨損量的計(jì)算。通過有限元分析軟件建立滾刀磨損仿真模型,計(jì)算盤形滾刀體積磨損量,對(duì)比不同貫入度和刀間距下刀圈的破巖力和磨損深度。結(jié)果表明:隨著貫入度和刀間距的不斷增大,相對(duì)應(yīng)的作用力和磨損深度會(huì)不斷增加。分析刀盤布置、施工參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)刀具磨損的影響。通過計(jì)算不同刀盤分布的刀具磨損,顯示刀具的安裝半徑是影響刀具磨損的重要因素,采用阿基米德...

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 盤形滾刀的破巖機(jī)理
        1.2.2 盤形滾刀磨損機(jī)理與分析方法
        1.2.3 影響磨損主要參數(shù)與優(yōu)化
        1.2.4 刀具壽命預(yù)測(cè)
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
2 刀圈磨損模型的建立
    2.1 磨損機(jī)理
        2.1.1 磨料磨損
        2.1.2 疲勞磨損
        2.1.3 粘著磨損
    2.2 破巖分析
        2.2.1 軌跡分析
        2.2.2 受力分析
        2.2.3 破巖機(jī)理
    2.3 滾刀單圈磨損計(jì)算模型
        2.3.1 滾刀正面單圈磨損量
        2.3.2 滾刀側(cè)面單圈磨損量
    2.4 磨損量計(jì)算及優(yōu)化占比系數(shù)
        2.4.1 同一工況下的刀圈磨損量計(jì)算
        2.4.2 不同工況下的刀圈磨損量計(jì)算
        2.4.3 基于PSO算法的系數(shù)優(yōu)化
        2.4.4 結(jié)果對(duì)比分析
    2.5 本章小結(jié)
3 基于DEFORM的滾刀磨損模擬
    3.1 滾刀模型和巖石模型的建立
        3.1.1 滾刀模型的建立
        3.1.2 巖土模型的建立
        3.1.3 仿真條件設(shè)置
    3.2 單滾刀破巖過程模擬
        3.2.1 有限元模型建立
        3.2.2 巖石破碎分析
        3.2.3 滾刀磨損分析
    3.3 刀間距對(duì)滾刀破碎巖石的影響
        3.3.1 有限元模型建立
        3.3.2 巖石破碎分析
        3.3.3 磨損分析
    3.4 對(duì)比分析
        3.4.1 同一貫入度下單、雙滾刀對(duì)比分析
        3.4.2 不同貫入度下各滾刀對(duì)比分析
    3.5 本章小結(jié)
4 刀具磨損的主要影響參數(shù)及優(yōu)化
    4.1 刀盤參數(shù)優(yōu)化
        4.1.1 不同刀盤分布的刀具磨損對(duì)比
        4.1.2 基于阿基米德螺旋線的刀盤優(yōu)化
    4.2 施工參數(shù)與結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
        4.2.1 目標(biāo)函數(shù)
        4.2.2 約束條件
        4.2.3 基于人工魚群算法的優(yōu)化模型
        4.2.4 優(yōu)化模型的求解
    4.3 本章小結(jié)
5 滾刀壽命預(yù)測(cè)模型研究
    5.1 支持向量機(jī)非線性回歸模型
    5.2 滾刀壽命預(yù)測(cè)模型
        5.2.1 核函數(shù)的選擇
        5.2.2 參數(shù)分析
        5.2.3 模型評(píng)價(jià)指標(biāo)
    5.3 預(yù)測(cè)分析
        5.3.1 基于布谷鳥搜索算法的支持向量機(jī)
        5.3.2 基于差分進(jìn)化算法的支持向量機(jī)
        5.3.3 基于引力搜索算法的支持向量機(jī)
        5.3.4 對(duì)比分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士期間論文發(fā)表



本文編號(hào)：3783919