硬岩掘进机分体式刀盘的疲劳分析以及结构优化
| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 1 引言 | 第9-15页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.1 刀盘研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 疲劳研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 TBM分体刀盘工作原理 | 第13页 |
| 1.4 课题来源及本文主要研究内容 | 第13-15页 |
| 2 建立TBM分体刀盘模型 | 第15-20页 |
| 2.1 刀盘分块建模 | 第15-16页 |
| 2.2 结合面建模 | 第16-18页 |
| 2.2.1 虚拟材料建模 | 第16-17页 |
| 2.2.2 考虑预紧力的虚拟材料属性 | 第17-18页 |
| 2.3 刀盘装配及材料属性设定 | 第18-19页 |
| 2.4 本章小结 | 第19-20页 |
| 3 盘形滚刀破岩机理及受力分析 | 第20-30页 |
| 3.1 盘形滚刀介绍 | 第20-22页 |
| 3.1.1 盘形滚刀的结构 | 第20-21页 |
| 3.1.2 盘形滚刀分组 | 第21-22页 |
| 3.2 盘形滚刀的破岩机理 | 第22-24页 |
| 3.2.1 岩石的破坏机理 | 第22-23页 |
| 3.2.2 盘形滚刀的滚压破岩机理研究 | 第23-24页 |
| 3.3 盘形滚刀的运动学特性以及力学特性 | 第24-25页 |
| 3.3.1 滚刀运动学特性 | 第24-25页 |
| 3.3.2 滚刀的力学特性 | 第25页 |
| 3.4 盘形滚刀的受力分析 | 第25页 |
| 3.5 盘形滚刀受力预测公式的建立 | 第25-29页 |
| 3.5.1 预测公式简介 | 第25-26页 |
| 3.5.2 Rostami预测公式 | 第26-27页 |
| 3.5.3 CMS预测公式 | 第27-29页 |
| 3.6 本章小结 | 第29-30页 |
| 4 TBM分体刀盘疲劳分析 | 第30-44页 |
| 4.1 刀盘疲劳分析简介 | 第30页 |
| 4.2 应力的定义 | 第30-31页 |
| 4.3 Workbench有限元分析 | 第31-32页 |
| 4.3.1 TBM刀盘有限元分析流程 | 第31页 |
| 4.3.2 有限元方法 | 第31-32页 |
| 4.3.3 仿真分析软件 | 第32页 |
| 4.4 TBM刀盘仿真分析 | 第32-35页 |
| 4.4.1 导入刀盘模型 | 第33页 |
| 4.4.2 刀盘模型网格划分 | 第33页 |
| 4.4.3 添加载荷 | 第33-34页 |
| 4.4.4 静力学求解结果 | 第34-35页 |
| 4.5 刀盘疲劳分析 | 第35-40页 |
| 4.5.1 刀盘材料的S-N曲线 | 第36-38页 |
| 4.5.2 盘形滚刀的载荷谱 | 第38-39页 |
| 4.5.3 载荷谱的雨流计数法 | 第39页 |
| 4.5.4 平均应力的处理方法 | 第39-40页 |
| 4.6 疲劳分析结果 | 第40-43页 |
| 4.7 本章小结 | 第43-44页 |
| 5 基于响应面法的TBM刀盘结构优化 | 第44-58页 |
| 5.1 优化设计简介及基本原理 | 第44-45页 |
| 5.2 TBM刀盘结构优化设计流程 | 第45-49页 |
| 5.2.1 Workbench的参数优化设计 | 第45页 |
| 5.2.2 响应面法概述 | 第45-47页 |
| 5.2.3 优化参数的定义 | 第47-49页 |
| 5.3 优化设计及评估 | 第49-57页 |
| 5.3.1 优化实验设计方法 | 第49-50页 |
| 5.3.2 刀盘结构的优化 | 第50-52页 |
| 5.3.3 优化结果分析 | 第52-54页 |
| 5.3.4 设计变量灵敏度分析 | 第54-57页 |
| 5.4 本章小结 | 第57-58页 |
| 6 总结与展望 | 第58-60页 |
| 6.1 工作总结 | 第58-59页 |
| 6.2 展望 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-64页 |
| 致谢 | 第64-65页 |
| 附录1 硕士研究生在读期间发表论文 | 第65-66页 |
