敞开式硬岩隧道掘进机数字样机开发与关键部件CAE分析
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of computer technology and the rapid development of digital prototyping technology, it has gradually become a new technology to develop new products. Some shortcomings in traditional product development can be overcome by using digital prototyping technology, such as long design cycle, high cost and dependence on actual products. In the stage of product development and design, digital prototyping technology can be used to detect the existing problems and shortcomings, and to quickly correct and improve, and finally to obtain a satisfactory product. Therefore, it can not only reduce the time of design and research, save the cost of research and development, but also improve the quality and performance of the designed products, and make the enterprise have stronger strength and capital in the market competition. Full-section rock tunneling machine (TBM) is a large-scale mechanized tunneling system which combines mechanical, electronic, hydraulic and laser technologies together. The advantages of full section rock tunneling machine are high mechanization level, high excavation speed, short construction period, safe and reliable working environment, high comprehensive benefit, etc. Therefore, it has become the first choice of tunnel construction methods at home and abroad. Railway tunnels, water diversion projects and urban sewerage systems have been widely used in the implementation of major projects. This paper focuses on the development of digital prototype of TB803E open hard rock tunnel tunneling machine produced by WIRTH Company. Firstly, according to the two-dimensional drawings of TB803E, the 3D model of the key parts is built by using Pro/ENGINEER software, and the components are assembled, and the components are tested by interference, and the kinematics simulation of the whole machine is carried out by using PRO/E Animation module. Then, the rock breaking theory and track of the disc hob are analyzed. According to the mechanical properties of the rock, the stress of the cutter and the radial unbalance force and overturning moment of the whole cutter head of the tunneling machine are explored. According to this, the layout of disc hob is optimized and the force of supporting boot is studied. Finally, the structural static analysis and modal analysis of the cutter head structure are carried out by using the ANSYS Workbench software platform, which provides a reasonable theoretical basis for the structural optimization of the cutter head. Digital prototype technology can show the functional principle simulation of TB803E roadheader intuitively. This technology is not only suitable for the development of the roadheader, but also can be applied to the development of other types of roadheader. Even can be extended to other complex mechanical systems research and development, has a very important practical value.
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U455.31
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,本文编号:2226777
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