TBM掘进机含间隙典型关节接触刚度模型及其特性

发布时间：2018-07-12 10:50

  本文选题：关节 + 接触刚度　； 参考：《机械设计与研究》2017年05期

【摘要】：硬岩掘进装备典型关节的接触刚度精确描述是其掘进过程中动力学分析的关键。针对重载情况下硬岩掘进装备中的圆柱铰和球铰关节,基于Hertz接触理论和Winkler弹性接触理论进行含间隙的典型关节接触刚度建模与分析,通过有限元模型比较验证了TBM掘进机含间隙的典型关节接触刚度解析模型的适用性。结果表明:相同载荷下圆柱铰和球铰的接触刚度随间隙的增大而减小,相同间隙下随着载荷的增大而增大。间隙小于0.5 mm时Winkler接触理论可以更好地描述关节接触界面刚度,而间隙大于0.5 mm时,基于Hertz接触理论可以更好地描述关节接触界面刚度,该结果可以为硬岩掘进机动力学分析提供指导。
[Abstract]:The accurate description of contact stiffness of typical joints of hard rock driving equipment is the key of dynamic analysis. Based on Hertz contact theory and Winkler elastic contact theory, the contact stiffness of typical joints with clearance is modeled and analyzed. The applicability of the analytical model of the typical joint contact stiffness with clearance is verified by comparing the finite element model. The results show that the contact stiffness of cylindrical hinge and spherical hinge decreases with the increase of clearance and increases with the increase of load under the same load. When the gap is less than 0.5 mm, the Winkler contact theory can better describe the joint contact interface stiffness, and when the gap is greater than 0.5 mm, the Hertz contact theory can better describe the joint contact interface stiffness. The results can provide guidance for dynamic analysis of hard rock roadheader.
【作者单位】： 上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51275292) 国家重点基础研究发展规划(973)(2013CB035403)资助项目
【分类号】：U455.31

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本文编号：2116914