基于裂纹萌生的TBM刀盘地质匹配及失效研究
本文选题：裂纹萌生寿命 切入点：地质匹配性 出处：《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》2017年11期
【摘要】：隧道掘进机(TBM)刀盘与地质软硬程度的匹配是刀盘可再制造性研究不可忽略的问题.针对缺少专用设备的可再制造性模型,综合运用动力学、统计学和有限元的方法建立了滚刀孔区域危险点裂纹萌生寿命的计算模型.基于此模型,研究了地质匹配性因素对危险点裂纹萌生寿命的影响和失效区域性因素对危险点剩余裂纹萌生寿命的影响.研究结果表明:危险点的裂纹萌生寿命在花岗岩、石灰岩、页岩地质条件下相差很大;危险点应力均值处的剩余裂纹萌生寿命随失效滚刀孔区域个数的增加而逐渐变短,且变短速度逐渐增大.建立了评价TBM刀盘可再制造性的地质匹配性指标模型和失效区域性指标模型.研究为实现TBM刀盘的再制造提供了理论基础和技术指导.
[Abstract]:The matching between TBM cutter head and geological soft and hard degree is a problem that can not be ignored in the research of remanufacturing of cutter head. Aiming at the model of remanufacturing without special equipment, the comprehensive application dynamics is proposed. Based on statistics and finite element method, the calculation model of crack initiation life of dangerous point in hob hole region is established. The influence of geological matching factors on the crack initiation life of dangerous points and the influence of failure regional factors on the remaining crack initiation life of dangerous points are studied. The results show that the crack initiation life of dangerous points is in granite and limestone. Under the shale geological conditions, the residual crack initiation life at the mean stress of the dangerous point becomes shorter with the increase of the number of failure hob holes. A geological matching index model and a failure regional index model for evaluating the remanufacturing of TBM cutters are established. The research provides a theoretical basis and technical guidance for the remanufacturing of TBM cutters.
【作者单位】： 天津大学机械工程学院;河北工业大学交通学院;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2013CB035402) 国家自然科学基金资助项目(51675374,51575379)~~
【分类号】：U455.3
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 李震;霍军周;孙伟;郭丽;何恩光;;全断面岩石掘进机刀盘结构主参数的优化设计[J];机械设计与研究;2011年01期
2 张照煌;掘进机刀盘上盘刀布置规律的探讨[J];工程机械;1996年07期
3 张红星;张宁川;;803E掘进机刀盘振动问题浅探[J];隧道建设;2007年06期
4 张照煌;周纪磊;刘瑞华;;全断面岩石掘进机刀盘轴承受力分析[J];应用基础与工程科学学报;2010年S1期
5 邓立营;杨涛;高伟贤;凌静秀;;全断面硬岩掘进机刀盘结构改进设计[J];机械设计与制造;2014年02期
6 李建斌;何於琏;;盾构掘进机刀盘研制实例[J];隧道建设;2005年06期
7 夏毅敏;吴元;吴峰;刘文华;林赉贶;;某隧道盾构刀盘仿真与力学性能研究[J];计算机工程与应用;2013年11期
8 张照煌;全断面岩石掘进机不同刀盘面上盘刀破岩运动分析[J];工程机械;1995年06期
9 李建斌;;浅谈盾构刀盘的设计与应用[J];建筑机械化;2006年03期
10 宋克志;王本福;;常见盾构刀盘型式及选用[J];筑路机械与施工机械化;2007年06期
相关会议论文 前10条
1 孙骋;陈义得;;复杂地质条件下刀盘变形原因及处理技术[A];第十三届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会论文集[C];2014年
2 李斌;贾云飞;李文功;;盾构机刀盘修复技术[A];2011中国盾构技术学术研讨会论文集[C];2011年
3 王旭;王日清;赵海峰;李天明;;盾构机刀盘的地质适应性设计研究[A];第十二次全国岩石力学与工程学术大会会议论文摘要集[C];2012年
4 韩伟锋;李凤远;;盾构刀盘优化设计[A];第九届中国CAE工程分析技术年会专辑[C];2013年
5 吴乐;;单护盾TBM掘进管片旋转相关问题及应对措施[A];2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集[C];2012年
6 田辉;;一种大直径泥水盾构在砂土地层中刀盘被卡的脱困方法[A];2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集[C];2012年
7 桂轶雄;姚文花;;盾构机刀盘修复及改进技术研究[A];施工机械化新技术交流会论文集（第六辑）[C];2005年
8 陈启伟;李凤远;陈馈;;大直径泥水盾构刀盘外圈梁长距离掘进修复技术[A];第二届隧道掘进机（盾构、TBM）专业委员会第一次学术研讨会暨中铁隧道集团城市盾构项目管理、施工技术、设备维保交流会论文集[C];2011年
9 韩伟锋;李凤远;王助锋;;盾构刀盘参数化建模系统开发[A];2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集[C];2012年
10 陈U_伟;李凤远;陈馈;;大直径泥水盾构刀盘外圈梁长距离掘进修复技术[A];2012年中铁隧道集团低碳环保优质工程修建技术专题交流会论文集[C];2012年
相关重要报纸文章 前4条
1 通讯员伍振 齐梦学;掘进“寿命”延长15公里[N];中国铁道建筑报;2009年
2 通讯员 宋义忠 兰红宾;高压环境下载人维修盾构机刀盘修复技术在国内首次成功应用[N];人民铁道;2013年
3 宋义忠 兰红宾;高压环境下载人维修盾构机刀盘技术在国内首次成功应用[N];科技日报;2013年
4 本报记者 陈亮 赵中庸;“科技号”对接见真功[N];人民铁道;2013年
相关博士学位论文 前10条
1 凌静秀;空间分布载荷下TBM刀盘振动分析及寿命预测[D];大连理工大学;2015年
2 杨旭;盾构刀盘高效电液驱动技术研究[D];浙江大学;2017年
3 丁鑫;TBM刀盘驱动系统分层次建模与耦合振动机理[D];大连理工大学;2017年
4 邢彤;盾构刀盘液压驱动与控制系统研究[D];浙江大学;2008年
5 刘志杰;岩石隧道掘进机刀盘设计方法研究[D];大连理工大学;2009年
6 苏翠侠;基于数值仿真技术的盾构刀盘系统载荷与结构特性研究[D];天津大学;2011年
7 王化更;液压缸直接驱动盾构刀盘系统结构优化及控制研究[D];同济大学;2007年
8 黄清飞;砂卵石地层盾构刀盘刀具与土相互作用及其选型设计研究[D];北京交通大学;2010年
9 钱华;双连杆偏心盾构刀盘系统总体参数优化研究[D];同济大学;2007年
10 张寒冰;TBM支撑—推进—换步系统建模与同步控制研究[D];天津大学;2016年
相关硕士学位论文 前10条
1 周纪磊;全断面岩石掘进机刀盘结构设计与分析研究[D];华北电力大学（北京）;2011年
2 朱述敏;复合型土压平衡盾构机刀盘设计与应用[D];南京理工大学;2015年
3 陈龙;盾构刀盘与岩土交互作用规律研究[D];大连交通大学;2015年
4 史坚坚;TBM盘型滚刀力学特性分析[D];大连交通大学;2015年
5 谢启江;变约束条件下硬岩掘进机动力学建模及特性研究[D];上海交通大学;2015年
6 张佳媛;面向掘进性能的盾构刀盘设计及评价方法研究[D];大连交通大学;2015年
7 蔡宝;性能驱动的盾构刀盘开口和刀群组合布置设计[D];大连理工大学;2015年
8 欧阳湘宇;多点冲击下TBM刀盘裂纹萌生—扩展全寿命预测[D];大连理工大学;2015年
9 魏田华;岩土盾构机刀盘系统的动态优化设计及滚刀磨损机理研究[D];东北大学;2013年
10 邢晨;复合式土压平衡盾构机刀盘的设计与优化研究[D];河北科技大学;2014年
，本文编号：1661949
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/1661949.html
