本文關(guān)鍵詞：TBM推進(jìn)液壓缸動(dòng)態(tài)特性分析與結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 基礎(chǔ)振動(dòng) 非對(duì)稱液壓缸 動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型 結(jié)構(gòu)參數(shù) 響應(yīng)曲面法

【摘要】：全斷面硬巖掘進(jìn)裝備(TBM)是應(yīng)用于硬巖地質(zhì)的大型隧道施工設(shè)備,在破巖掘進(jìn)過(guò)程中強(qiáng)振動(dòng)問(wèn)題十分突出。強(qiáng)基礎(chǔ)振動(dòng)對(duì)TBM推進(jìn)液壓缸的動(dòng)態(tài)特性有重大影響。且目前TBM推進(jìn)液壓缸的選型和設(shè)計(jì)均依靠理論壓力和流量要求,未考慮基礎(chǔ)振動(dòng)帶來(lái)的影響。為探索基礎(chǔ)振動(dòng)對(duì)推進(jìn)液壓缸動(dòng)態(tài)特性的影響規(guī)律,改善液壓缸動(dòng)態(tài)特性,提高TBM推進(jìn)性能,完善液壓缸選型和設(shè)計(jì)理論,本文開(kāi)展的主要工作如下： 1.基于環(huán)形縫隙流理論建立了有無(wú)基礎(chǔ)振動(dòng)下液壓缸動(dòng)態(tài)特性數(shù)學(xué)模型,并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性。 2.對(duì)比分析了有無(wú)基礎(chǔ)振動(dòng)下液壓缸動(dòng)態(tài)特性的差異,得到了不同軸向基礎(chǔ)振動(dòng)參數(shù)下液壓缸動(dòng)態(tài)特性的變化規(guī)律。以壓力波動(dòng)幅值為無(wú)基礎(chǔ)振動(dòng)時(shí)壓力的10%為失效臨界值,確定了液壓缸正常工作允許的振動(dòng)幅值-頻率組合范圍,并提出了軸向基礎(chǔ)振動(dòng)下液壓缸的選型準(zhǔn)則及流程。 3.單因素分析了軸向基礎(chǔ)振動(dòng)下液壓缸動(dòng)態(tài)特性隨活塞直徑、腔體長(zhǎng)度、活塞寬度和縫隙高度的變化規(guī)律,并以壓力波動(dòng)幅值、最大油液內(nèi)泄漏和活塞桿工作安全系數(shù)為響應(yīng)值,對(duì)液壓缸進(jìn)行了結(jié)構(gòu)參數(shù)的響應(yīng)曲面法優(yōu)化研究,確定了多個(gè)響應(yīng)值同時(shí)滿足工程實(shí)際要求的液壓缸最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)組合,優(yōu)化后的液壓缸正常工作允許的振動(dòng)幅值-頻率組合范圍拓寬了45%,并提出了軸向基礎(chǔ)振動(dòng)下液壓缸的優(yōu)化設(shè)計(jì)流程。
【關(guān)鍵詞】：基礎(chǔ)振動(dòng) 非對(duì)稱液壓缸 動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型 結(jié)構(gòu)參數(shù) 響應(yīng)曲面法
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 課題來(lái)源10
• 1.3 液壓缸動(dòng)態(tài)特性的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)液壓缸動(dòng)態(tài)特性研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.2 國(guó)外液壓缸動(dòng)態(tài)特性研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容和研究思路13-15
• 2 推進(jìn)液壓缸動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型15-32
• 2.1 環(huán)形縫隙流流動(dòng)特性分析15-20
• 2.1.1 平行平板間隙流15-18
• 2.1.2 同心圓柱環(huán)形間隙流18-19
• 2.1.3 偏心圓柱環(huán)形間隙流19-20
• 2.2 無(wú)基礎(chǔ)振動(dòng)時(shí)液壓缸動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型20-25
• 2.2.1 液壓缸流量連續(xù)性方程21-23
• 2.2.2 活塞-負(fù)載力平衡方程23
• 2.2.3 無(wú)基礎(chǔ)振動(dòng)液壓缸動(dòng)態(tài)特性simulink仿真方框圖建立23-25
• 2.3 軸向基礎(chǔ)振動(dòng)下液壓缸動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型25-28
• 2.3.1 液壓缸流量連續(xù)性方程26-27
• 2.3.2 活塞-負(fù)載力平衡方程27
• 2.3.3 軸向振動(dòng)時(shí)液壓缸動(dòng)態(tài)特性simulink仿真方框圖建立27-28
• 2.4 橫向振動(dòng)時(shí)液壓缸動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型28-31
• 2.4.1 液壓缸流量連續(xù)性方程29-30
• 2.4.2 活塞-負(fù)載力平衡方程30-31
• 2.4.3 橫向振動(dòng)時(shí)液壓缸動(dòng)態(tài)特性Simulink仿真方框圖建立31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 3 基礎(chǔ)振動(dòng)下推進(jìn)液壓缸動(dòng)態(tài)特性仿真研究32-43
• 3.1 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性評(píng)價(jià)指標(biāo)分析32
• 3.2 基礎(chǔ)振動(dòng)對(duì)液壓缸動(dòng)態(tài)特性影響仿真分析32-37
• 3.2.1 有無(wú)基礎(chǔ)振動(dòng)下液壓缸動(dòng)態(tài)特性對(duì)比仿真分析33-37
• 3.3 基礎(chǔ)振動(dòng)參數(shù)對(duì)液壓缸動(dòng)態(tài)特性影響分析37-41
• 3.3.1 振動(dòng)幅值對(duì)液壓缸動(dòng)態(tài)特性影響分析37-39
• 3.3.2 振動(dòng)頻率對(duì)液壓缸動(dòng)態(tài)特性影響分析39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 4 推進(jìn)液壓缸動(dòng)態(tài)特性結(jié)構(gòu)參數(shù)影響分析與優(yōu)化43-59
• 4.1 活塞直徑對(duì)液壓缸動(dòng)態(tài)特性影響分析43-46
• 4.2 腔體長(zhǎng)度對(duì)液壓缸動(dòng)態(tài)特性影響分析46-48
• 4.3 活塞寬度對(duì)液壓缸動(dòng)態(tài)特性影響分析48-50
• 4.4 縫隙高度對(duì)液壓缸動(dòng)態(tài)影響分析50-51
• 4.5 結(jié)構(gòu)參數(shù)的響應(yīng)曲面法優(yōu)化分析51-58
• 4.5.1 響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)52-54
• 4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析54-56
• 4.5.3 參數(shù)優(yōu)化與驗(yàn)證56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 5 液壓缸動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)研究59-67
• 5.1 實(shí)驗(yàn)方案59-60
• 5.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建60-63
• 5.2.1 液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)液壓回路60-62
• 5.2.2 軸向基礎(chǔ)振動(dòng)模擬62-63
• 5.3 動(dòng)態(tài)特性參數(shù)采集與監(jiān)測(cè)63-64
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析64-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 6 結(jié)論與展望67-68
• 6.1 論文總結(jié)67
• 6.2 工作展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果72-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 任杉;李瑋;韓青;;基于MATLAB的閥控缸伺服系統(tǒng)仿真分析[J];裝備制造技術(shù);2009年09期

2 郝前華;何清華;賀繼林;廖力達(dá);舒敏飛;;非對(duì)稱液壓缸的動(dòng)態(tài)特性仿真研究[J];廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年06期

3 楊逢瑜;肖飛;張小安;;液壓缸粘性摩擦對(duì)液壓電梯起動(dòng)平穩(wěn)性影響的研究[J];機(jī)床與液壓;2006年03期

4 曹正;趙新澤;陳永清;;閥控非對(duì)稱液壓缸往返運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)特性對(duì)比分析[J];機(jī)床與液壓;2008年09期

5 王東;黃效國(guó);過(guò)躍;;基于MATLAB/SIMULINK的閥控缸模塊化建模與研究[J];機(jī)床與液壓;2009年09期

6 金哲;柯堅(jiān);于蘭英;劉桓龍;;液壓缸低速爬行動(dòng)力學(xué)研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2006年02期

7 薛曉虎;液壓系統(tǒng)縫隙內(nèi)流體泄漏特性的分析[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2004年06期

8 王林鴻;吳波;杜潤(rùn)生;楊叔子;;液壓缸運(yùn)動(dòng)的非線性動(dòng)態(tài)特征[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2007年12期

9 王傳禮,許賢良;閥控非對(duì)稱液壓缸機(jī)構(gòu)建模探討[J];礦山機(jī)械;1998年07期

10 楊文林,廖生行,周恩濤;閥控非對(duì)稱液壓缸泄漏問(wèn)題的分析研究[J];潤(rùn)滑與密封;2004年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 蘇華友;雙護(hù)盾TBM開(kāi)挖深埋隧洞圍巖穩(wěn)定性研究[D];西南交通大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1071312