基于ANSYS的盾构滚刀温度场分析及优化
发布时间：2022-01-15 10:23
我国经济的快速发展,导致人口城市化现象越来越严重,随之带来了一系列的交通问题。为解决交通问题,各大城市都在修建地下交通轨道,考虑到环境和生态等因素,盾构法在城市交通中的用处越来越多。虽然我国已经实现了盾构机国产化,但是在一些关键部件的生产制造上还存在很多不足。滚刀作为盾构机破岩的核心部件,它的工作状态将直接影响整个盾构施工进度与成本高低,所以,对滚刀的分析研究对提高滚刀寿命具有重要意义。滚刀与岩石摩擦导致滚刀温度升高,随温度升高,刀具的热应变和应变会导致刀圈表面微裂,加剧磨损,同时产生疲劳损坏,降低刀具寿命。本文通过对滚刀温度场进行研究,提出优化方法并进行分析,旨在降低刀刃在破岩时的磨损,提高滚刀的使用寿命。本文具体的研究内容如下:（1）本文通过滚刀的分类对滚刀的安装位置进行研究,接着对滚刀的结构进行分析,绘制了CAD图,然后对滚刀受力和破岩机理做了分析,为滚刀的温度场仿真和优化提供理论支持。（2）结合对摩擦机理的研究,分析了法向压力、滑动速度、温度三个因素对摩擦系数的影响。分析了滚刀摩擦热的计算方法和滚刀热散失的途径,为后文温度场模型的建立提供理论支持。（3）对ANSYS有限元分析软...
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超大直径盾构Fig.1-2Oversizeddiametershield
马蹄形盾构机Fig.1-1HorseshoeShield
1 绪论在国内地铁和隧道建设的广泛应用，我国研究人员以盾构机为背景做了大量研究，使盾构机在技术和施工等方面得到提机方面的技术与一些制造业发达的国家相比还是有差距，有产（刀盘刀具）。长时间进口国外的盾构机零部件，虽然短但常此以往会形成较大的依赖，不利于我国盾构机行业的发。我国国土面积广阔，盾构机应用市场非常巨大，因此加快自主生产尤为重要。盾构机种类较多，不同的地质条件适合照地层种类，盾构机可分为硬岩盾构（TBM）、软岩盾构、盾构机的横截面积盾构机可分为超小型盾构，小型盾构、中盾构和特大型盾构（如图 1-3 按截面大小分类）。盾构机还划分和横截面形状划分。
【参考文献】：
期刊论文
[1]滚刀破岩引致岩石振动特性试验研究[J]. 薛亚东,廉旭,李兴,周杰. 隧道建设(中英文). 2018(S2)
[2]有限元分析在工程实际中的应用[J]. 谭健. 中国电梯. 2018(23)
[3]复合岩层地质下硬岩隧道掘进机滚刀布局方法[J]. 刘建琴,邢振华,宾怀成,郭伟. 浙江大学学报(工学版). 2019(01)
[4]盾构机滚刀刀圈材料H13E钢高温拉伸性能研究[J]. 燕云,李铮,岳彩超,蔡清,马野. 模具制造. 2018(09)
[5]浅谈TBM刀具失效形式及影响因素[J]. 姜桥. 工程机械与维修. 2018(03)
[6]硬岩TBM盘形滚刀破岩力的一种计算分析方法[J]. 毕明洋,应华,张树丽. 机电工程技术. 2018(04)
[7]试验探究岩石抗剪强度参数与单轴抗压强度的关系[J]. 宗静,熊穗,潘海利. 城市勘测. 2017(05)
[8]TBM滚刀破岩机理与影响因素数值模拟研究[J]. 刘立鹏,汪小刚,刘海舰,孙兴松. 中国水利水电科学研究院学报. 2017(05)
[9]TBM盘形滚刀破岩最优贯入度的数值模拟[J]. 程永亮. 中南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[10]TBM滚刀切削温度对破岩效率影响的研究[J]. 刘洪斌,穆伟涛,肖慧娜,李萍瑛. 机械设计与制造. 2017(02)
博士论文
[1]加卸荷条件下岩石破坏机理及应用[D]. 温韬.中国地质大学 2018
[2]斜井TBM滚刀破岩机理及刀具磨损研究[D]. 刘颖超.中国矿业大学(北京) 2018
[3]涂层刀具切削热传导和切削温度的研究[D]. 张静婕.山东大学 2017
硕士论文
[1]基于正交试验的盾构滚刀磨损分析[D]. 陈子义.华北水利水电大学 2018
[2]复合地层TBM滚刀破岩机理的数值模拟研究[D]. 秦鹏伟.重庆大学 2016
[3]盾构机刀盘驱动液压系统设计与仿真分析[D]. 蒋瑞祺.沈阳理工大学 2015
[4]盾构施工全程自动化物控系统研究[D]. 杨华新.长安大学 2014
[5]TBM刀盘受力分析及盘形滚刀破岩机理研究[D]. 王超.沈阳建筑大学 2013
[6]盾构机盘形滚刀垂直力和侧向力预测模型研究[D]. 屠昌锋.中南大学 2009
本文编号：3590454
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
超大直径盾构Fig.1-2Oversizeddiametershield
马蹄形盾构机Fig.1-1HorseshoeShield
1 绪论在国内地铁和隧道建设的广泛应用，我国研究人员以盾构机为背景做了大量研究，使盾构机在技术和施工等方面得到提机方面的技术与一些制造业发达的国家相比还是有差距，有产（刀盘刀具）。长时间进口国外的盾构机零部件，虽然短但常此以往会形成较大的依赖，不利于我国盾构机行业的发。我国国土面积广阔，盾构机应用市场非常巨大，因此加快自主生产尤为重要。盾构机种类较多，不同的地质条件适合照地层种类，盾构机可分为硬岩盾构（TBM）、软岩盾构、盾构机的横截面积盾构机可分为超小型盾构，小型盾构、中盾构和特大型盾构（如图 1-3 按截面大小分类）。盾构机还划分和横截面形状划分。
【参考文献】：
期刊论文
[1]滚刀破岩引致岩石振动特性试验研究[J]. 薛亚东,廉旭,李兴,周杰. 隧道建设(中英文). 2018(S2)
[2]有限元分析在工程实际中的应用[J]. 谭健. 中国电梯. 2018(23)
[3]复合岩层地质下硬岩隧道掘进机滚刀布局方法[J]. 刘建琴,邢振华,宾怀成,郭伟. 浙江大学学报(工学版). 2019(01)
[4]盾构机滚刀刀圈材料H13E钢高温拉伸性能研究[J]. 燕云,李铮,岳彩超,蔡清,马野. 模具制造. 2018(09)
[5]浅谈TBM刀具失效形式及影响因素[J]. 姜桥. 工程机械与维修. 2018(03)
[6]硬岩TBM盘形滚刀破岩力的一种计算分析方法[J]. 毕明洋,应华,张树丽. 机电工程技术. 2018(04)
[7]试验探究岩石抗剪强度参数与单轴抗压强度的关系[J]. 宗静,熊穗,潘海利. 城市勘测. 2017(05)
[8]TBM滚刀破岩机理与影响因素数值模拟研究[J]. 刘立鹏,汪小刚,刘海舰,孙兴松. 中国水利水电科学研究院学报. 2017(05)
[9]TBM盘形滚刀破岩最优贯入度的数值模拟[J]. 程永亮. 中南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[10]TBM滚刀切削温度对破岩效率影响的研究[J]. 刘洪斌,穆伟涛,肖慧娜,李萍瑛. 机械设计与制造. 2017(02)
博士论文
[1]加卸荷条件下岩石破坏机理及应用[D]. 温韬.中国地质大学 2018
[2]斜井TBM滚刀破岩机理及刀具磨损研究[D]. 刘颖超.中国矿业大学(北京) 2018
[3]涂层刀具切削热传导和切削温度的研究[D]. 张静婕.山东大学 2017
硕士论文
[1]基于正交试验的盾构滚刀磨损分析[D]. 陈子义.华北水利水电大学 2018
[2]复合地层TBM滚刀破岩机理的数值模拟研究[D]. 秦鹏伟.重庆大学 2016
[3]盾构机刀盘驱动液压系统设计与仿真分析[D]. 蒋瑞祺.沈阳理工大学 2015
[4]盾构施工全程自动化物控系统研究[D]. 杨华新.长安大学 2014
[5]TBM刀盘受力分析及盘形滚刀破岩机理研究[D]. 王超.沈阳建筑大学 2013
[6]盾构机盘形滚刀垂直力和侧向力预测模型研究[D]. 屠昌锋.中南大学 2009
本文编号：3590454
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3590454.html
