某型复合盾构刀盘的有限元静动态特性分析与优化

发布时间：2017-06-23 21:06

  本文关键词：某型复合盾构刀盘的有限元静动态特性分析与优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：盾构刀盘受力情况的研究可以为盾构施工选型、刀盘的优化设计提供依据。文章在对盾构刀盘进行受力分析的基础上,利用ANSYS有限元分析软件对东莞地区某型大直径盾构刀盘进行了静力学分析,得到了在复合地层工况下盾构刀盘的应力与变形情况;对刀盘进行模态分析,得到了刀盘的振动特性;对刀盘结构进行优化改进,改善了刀盘的受力情况。结果表明,该型盾构刀盘在复合地层施工过程中刀盘最大应力为251 MPa,低于屈服极限345MPa;刀盘前6阶固有频率范围为38.803~64.842 Hz,满足强度和刚度要求,有利于在施工过程中控制地面沉降和保证施工的安全,同时也为隧道工程盾构选型提供了依据。
【作者单位】： 中南大学地球科学与信息物理学院;中铁十六局集团有限公司;石家庄铁道大学机械工程学院;
【关键词】： 盾构 刀盘 静力分析 模态分析 优化
【基金】：国家863高技术研究项目(2012AA041803) 国家自然科学基金资助(51275321) 河北省自然科学基金项目(E2015210058) 河北省教育厅项目(YQ2013035)
【分类号】：U455.39
【正文快照】： 过程中刀盘的可靠性和安全性,本文利用有限元分1前言析软件、参考实际盾构施工过程中的参数对盾构刀近几年,随着地铁隧道建设的广泛开展,盾构以盘进行静力学和动力学性能分析,求得盾构刀盘的其快速、安全等特点,受到广大施工单位的青睐。盾应力、变形情况以及模态参数,并对刀

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 宋天田;周顺华;;复合地层条件下盾构刀盘设计研究[J];地下空间与工程学报;2007年03期

2 刘守法;;新型盾构机刀盘设计与有限元分析[J];机械设计与制造;2010年03期

3 暨智勇;;一种盾构刀盘的有限元分析[J];机械设计与制造;2012年03期

4 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

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴玉厚;王超;孙红;周鹏;;基于ANSYS的岩石掘进机刀盘有限元分析[J];中国工程机械学报;2012年02期

2 吴笑伟;;椭圆断面盾构变异五杆切削机构理论研究[J];地下空间与工程学报;2013年01期

3 杨明;熊计;郭智兴;万维财;;国内外盾构机刀盘和刀具研究现状概况[J];工具技术;2013年04期

4 王洪德;崔铁军;;盾构隧道施工过程建模影响因素分析[J];地下空间与工程学报;2013年03期

5 周骏;戴佳临;张天举;;复合式盾构机刀盘刀具的设计及选型分析[J];公路;2014年06期

6 李志军;翟志国;赵康林;;泥水盾构刀盘结泥饼形成原因及防治技术[J];地下空间与工程学报;2014年S2期

7 关天民;刘春花;武力;鞠尔男;雷蕾;;砂卵石地层盾构刀盘有限元分析[J];大连交通大学学报;2015年01期

8 何良波;;复合式TBM绿色施工技术在城市轨道交通建设中的应用[J];国防交通工程与技术;2015年01期

9 杨帆;;复合式TBM穿越富水地层常见危害及解决办法[J];都市快轨交通;2015年01期

10 李春良;丛敏;王强;;不同地质条件下盾构方式的研究与讨论[J];吉林建筑工程学院学报;2010年03期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 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

2 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

3 竺维彬;钟长平;黄威然;周翠英;罗淑仪;;盾构施工“滞排”成因分析和对策研究[A];2014中国隧道与地下工程大会（CTUC）暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会优秀论文汇编[C];2014年

4 胡群芳;李敏;;复杂地层盾构刀具磨损试验研究现状及发展[A];2014中国隧道与地下工程大会（CTUC）暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会论文集[C];2014年

5 周灿丰;焦向东;何峰;李小岗;许维青;王百泉;李其修;蒋建敏;;压缩空气环境下盾构刀盘焊接维修技术研究与应用[A];2014中国隧道与地下工程大会（CTUC）暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会论文集[C];2014年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 张凯之;盾构机冗余驱动回转系统动态特性研究[D];上海交通大学;2011年

2 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

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 罗德志;复合型土压平衡盾构刀盘布刀规律研究及刀盘CAD系统开发[D];中南大学;2011年

2 崔凤治;盾构刀盘的轻量化设计[D];天津大学;2010年

3 何贤剑;盾构刀盘及其液压驱动系统关键技术研究[D];华东交通大学;2011年

4 王宪云;地质适应性刀盘方案设计方法与流程研究[D];天津大学;2012年

5 张杰;EPB盾构刀盘力学分析与优化[D];大连理工大学;2009年

6 姬广彬;盾构刀盘的设计研究[D];天津大学;2009年

7 裴瑞英;盾构机刀具磨损与布局问题分析研究[D];天津大学;2009年

8 仝哲;盾构刀盘的受力分析及结构优化[D];郑州大学;2012年

9 章亚芳;DGZ6盾构机减速器多级行星架有限元分析研究[D];沈阳建筑大学;2012年

10 张魏友;EPB盾构刀盘结构及其液压驱动系统的研究[D];南京理工大学;2013年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 边金,陶连金,郭军;盾构隧道开挖引起的地表沉降规律[J];地下空间与工程学报;2005年02期

2 曾东洋;何川;;盾构隧道衬砌结构内力计算方法的对比分析研究[J];地下空间与工程学报;2005年05期

3 宋天田;周顺华;;复合地层条件下盾构刀盘设计研究[J];地下空间与工程学报;2007年03期

4 苏明辉;张朋;;重庆地铁岩石隧道掘进机过站施工方案[J];都市快轨交通;2008年05期

5 苏明辉;张朋;;重庆地铁6号线隧道掘进机选型[J];都市快轨交通;2009年02期

6 钟长平;竺维彬;鞠世健;;复合地层盾构掘进的指导原则[J];都市快轨交通;2011年04期

7 周奇才;郑宇轩;李炳杰;何自强;张恒;;地铁盾构刀盘改造的有限元分析[J];中国工程机械学报;2008年02期

8 刘进志;智小慧;郭京波;;盾构掘削刀具简述[J];工程机械;2009年06期

9 辜长军;;广州地铁复合地层盾构掘进施工技术[J];工程科技;2008年01期

10 何峰;李小岗;孙善辉;;北京铁路地下直径线泥水盾构刀盘、刀具适应性分析[J];中国工程科学;2010年12期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 白中仁;广州地铁三号线客大盾构区间盾构机选型技术[D];西南交通大学;2003年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 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

2 黄友尧;;切制圆弧伞齿轮的可调整刀盘设计[J];机械制造;1959年12期

3 ;φ500不重磨铣刀盘[J];机械工人技术资料;1976年08期

4 ;车削圆锥体工具[J];机械工人冷加工技术资料;1977年08期

5 吴良勇;;掘进机刀盘应力分析[J];水利电力施工机械;1982年04期

6 蔡文伟;;掘进机刀盘上的滚刀表置[J];水利电力施工机械;1984年03期

7 刘瑞权;;汽缸体结合面及止口径向可调精铣刀盘[J];机械制造;1990年08期

8 郑思义;;新型刀盘[J];机械科学与技术;1992年02期

9 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

10 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

中国重要会议论文全文数据库 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 肖来元;杨家军;;圆形刀盘机构的动态设计[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

6 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

7 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

8 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

9 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

10 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

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 李名;中铁隧道第一台自主研发的盾构刀盘成功出厂[N];中国经济导报;2005年

2 李华坤;中铁隧道自主产权盾构刀盘出厂[N];中国建设报;2006年

3 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

4 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

5 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

6 伍振　齐梦学;自主创新TBM技术获得国家专利[N];经理日报;2009年

7 姜明 姜书范 詹智慧 李慧楠;铁打的队伍铁打的兵[N];中华建筑报;2014年

8 本报记者 耿诺 实习生 孙奇茹;9号线实现南北全线贯通[N];北京日报;2012年

9 本报记者 陈亮 赵中庸;“科技号”对接见真功[N];人民铁道;2013年

10 陈军;如何正确使用钨钢纵切薄刀[N];中国包装报;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 邢彤;盾构刀盘液压驱动与控制系统研究[D];浙江大学;2008年

2 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

3 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

4 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

5 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

6 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

中国硕士学位论文全文数据库 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 王宪云;地质适应性刀盘方案设计方法与流程研究[D];天津大学;2012年

3 仇桂勇;土压平衡式盾构机刀盘性能仿真分析与多目标优化设计技术研究[D];浙江大学;2010年

4 田青青;辐条式刀盘地质适应性的数值分析[D];天津大学;2010年

5 王学科;微型土压平衡盾构机刀盘关键技术研究[D];沈阳工业大学;2014年

6 张雷;商用乘骑式草坪割草车刀盘流场及动力学特性的研究[D];南京理工大学;2009年

7 黄允文;可伸缩式复合盾构掘进刀盘分析设计及优化[D];上海交通大学;2007年

8 张伟;全断面岩石隧道掘进机刀盘刀具布置方法研究[D];大连理工大学;2009年

9 姬广彬;盾构刀盘的设计研究[D];天津大学;2009年

10 惠永川;渗流条件下辐条式刀盘盾构掘进面稳定性分析[D];天津大学;2010年

  本文关键词：某型复合盾构刀盘的有限元静动态特性分析与优化，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：476299