某型土压平衡式盾构机刀盘的力学分析与结构优化
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-14页 |
| 1.1 选题工程背景 | 第10页 |
| 1.2 盾构机概述 | 第10页 |
| 1.3 盾构技术研究发展状况 | 第10-11页 |
| 1.4 国内外盾构机研究状况 | 第11-12页 |
| 1.4.1 国外研究的现状 | 第11页 |
| 1.4.2 国内研究现状 | 第11-12页 |
| 1.5 课题的研究内容 | 第12-14页 |
| 2 有限元软件介绍 | 第14-16页 |
| 2.1 CAE与有限元法概述 | 第14页 |
| 2.2 ANSYS软件简介 | 第14-16页 |
| 2.2.1 ANSYS的发展过程 | 第15页 |
| 2.2.2 ANSYS Workbench简介 | 第15页 |
| 2.2.3 ANSYS Workbench的功能 | 第15-16页 |
| 3 盾构机分类及土压平衡式盾构机的简介 | 第16-25页 |
| 3.1 盾构机的分类 | 第16页 |
| 3.2 土压平衡式盾构机的组成和工作机理 | 第16-17页 |
| 3.2.1 土压平衡式盾构机的组成 | 第16-17页 |
| 3.2.2 土压平衡式盾构机工作原理 | 第17页 |
| 3.3 土压平衡式盾构机的刀具类型 | 第17-19页 |
| 3.3.1 刀具的布置 | 第17-18页 |
| 3.3.2 切削型刀具 | 第18页 |
| 3.3.3 滚动型刀具 | 第18-19页 |
| 3.4 刀具的切削参数分析 | 第19-24页 |
| 3.4.1 刀具的切削用量 | 第20页 |
| 3.4.2 刀具的几何参数 | 第20-21页 |
| 3.4.3 刀具切削力的几何参数 | 第21-24页 |
| 3.5 小结 | 第24-25页 |
| 4 兰州地铁掘进所用某型盾构机刀盘的结构分析 | 第25-39页 |
| 4.1 工程地质条件 | 第25页 |
| 4.2 刀盘结构分析 | 第25页 |
| 4.3 刀盘受力分析 | 第25-29页 |
| 4.3.1 推力的计算 | 第27-28页 |
| 4.3.2 扭矩的计算 | 第28-29页 |
| 4.4 盾构机刀盘的工况分析 | 第29-30页 |
| 4.4.1 正常工况 | 第29页 |
| 4.4.2 最大推力工况 | 第29页 |
| 4.4.3 静启动脱困工况 | 第29-30页 |
| 4.5 盾构机刀盘的静力学分析 | 第30-33页 |
| 4.5.1 刀盘有限元模型的建立 | 第30页 |
| 4.5.2 网格划分及材料定义 | 第30-31页 |
| 4.5.3 现用刀盘的静力学分析 | 第31-33页 |
| 4.6 现用刀盘的疲劳分析 | 第33-34页 |
| 4.7 改进后刀盘的静力学分析 | 第34-35页 |
| 4.8 改进后刀盘的疲劳分析 | 第35-37页 |
| 4.9 小结 | 第37-39页 |
| 5 盾构机刀盘的动力学分析 | 第39-47页 |
| 5.1 动力学分析的基础 | 第39页 |
| 5.2 模态分析 | 第39-42页 |
| 5.2.1 现用刀盘的模态分析 | 第39-41页 |
| 5.2.2 改进后刀盘的模态分析 | 第41-42页 |
| 5.3 谐响应分析 | 第42-46页 |
| 5.3.1 谐响应分析简述 | 第42页 |
| 5.3.2 现用刀盘谐响应分析 | 第42-44页 |
| 5.3.3 改进后刀盘的谐响应分析 | 第44-46页 |
| 5.4 小结 | 第46-47页 |
| 6 盾构机刀盘结构的优化设计 | 第47-59页 |
| 6.1 优化设计的理论基础 | 第47页 |
| 6.1.1 优化设计简述及数学模型 | 第47页 |
| 6.1.2 优化设计的分析步骤 | 第47页 |
| 6.2 盾构机刀盘参数设定 | 第47-49页 |
| 6.3 盾构机刀盘的优化设计 | 第49-58页 |
| 6.3.1 优化设计的流程 | 第49页 |
| 6.3.2 实验设计法 | 第49-55页 |
| 6.3.3 响应面的灵敏度图 | 第55-56页 |
| 6.3.4 目标函数的权衡图 | 第56-57页 |
| 6.3.5 响应面的蛛状图 | 第57页 |
| 6.3.6 目标优化 | 第57-58页 |
| 6.4 小结 | 第58-59页 |
| 结论 | 第59-60页 |
| 致谢 | 第60-61页 |
| 参考文献 | 第61-64页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第64页 |
