基于支持向量机的盾构滚刀磨损预测研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-19页 |
| 1.1 选题背景与研究意义 | 第12-13页 |
| 1.2 滚刀磨损检测技术概况 | 第13-15页 |
| 1.2.1 直接监测技术 | 第13-14页 |
| 1.2.2 间接监测技术 | 第14-15页 |
| 1.3 滚刀磨损监测技术的研究与发展 | 第15-16页 |
| 1.4 研究课题的提出 | 第16页 |
| 1.5 本文主要内容及研究思路 | 第16-18页 |
| 1.6 本章小结 | 第18-19页 |
| 第二章 盾构滚刀磨损原理 | 第19-30页 |
| 2.1 盾构机及滚刀特性 | 第19-25页 |
| 2.1.1 盾构机简介 | 第19-21页 |
| 2.1.2 盾构机组成 | 第21-22页 |
| 2.1.3 盾构刀具分类 | 第22-23页 |
| 2.1.4 刀盘结构 | 第23页 |
| 2.1.5 滚刀布置 | 第23-24页 |
| 2.1.6 滚刀磨损特征 | 第24-25页 |
| 2.2 滚刀磨损受力模型 | 第25-29页 |
| 2.2.1 Boussinesq弹性力学解 | 第25页 |
| 2.2.2 滑移场理论 | 第25-26页 |
| 2.2.3 伊万斯理论 | 第26-27页 |
| 2.2.4 秋三藤三郎公式 | 第27页 |
| 2.2.5 科罗拉多矿业学院模型 | 第27-29页 |
| 2.3 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 滚刀磨损与掘进参数的关联 | 第30-46页 |
| 3.1 关键掘进参数的关系推导 | 第30-38页 |
| 3.1.1 切削力模型选择 | 第30-31页 |
| 3.1.2 有效推力 | 第31-32页 |
| 3.1.3 有效扭矩计算 | 第32-33页 |
| 3.1.4 有效推力与有效扭矩表达式 | 第33-34页 |
| 3.1.5 掘进参数关系计算式的简化 | 第34-38页 |
| 3.2 盾构推进阻力 | 第38-41页 |
| 3.2.1 盾壳与周围土体的摩擦力 | 第38-39页 |
| 3.2.2 刀盘面板的推进阻力 | 第39页 |
| 3.2.3 管片与盾尾间的摩擦阻力 | 第39页 |
| 3.2.4 切口环贯入地层的阻力 | 第39-40页 |
| 3.2.5 转向阻力 | 第40页 |
| 3.2.6 牵引后配套设备的牵引阻力 | 第40-41页 |
| 3.3 刀盘转动阻力扭矩 | 第41-43页 |
| 3.3.1 刀盘切削扭矩 | 第41页 |
| 3.3.2 刀盘自重形成的轴承旋转反力矩 | 第41页 |
| 3.3.3 刀盘轴向推力荷载形成的旋转阻力矩 | 第41-42页 |
| 3.3.4 主轴承密封装置摩擦力矩 | 第42页 |
| 3.3.5 刀盘前表面摩擦扭矩 | 第42页 |
| 3.3.6 刀盘圆周面的摩擦反力矩 | 第42-43页 |
| 3.3.7 刀盘背面摩擦力矩 | 第43页 |
| 3.3.8 刀盘圆周面的摩擦反力矩 | 第43页 |
| 3.4 基于掘进参数的预测模型 | 第43-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-46页 |
| 第四章 基于支持向量机的滚刀磨损预测 | 第46-59页 |
| 4.1 机器学习原理 | 第46-48页 |
| 4.1.1 机器学习问题的描述 | 第46-48页 |
| 4.1.2 经验风险最小化原则 | 第48页 |
| 4.2 统计学习理论 | 第48-51页 |
| 4.2.1 学习一致性问题 | 第48页 |
| 4.2.2 VC维 | 第48-49页 |
| 4.2.3 结构风险最小化 | 第49-51页 |
| 4.3 支持向量机原理 | 第51-54页 |
| 4.3.1 最优分类面 | 第51-52页 |
| 4.3.2 广义最优分类面 | 第52-53页 |
| 4.3.3 线性支持向量机 | 第53页 |
| 4.3.4 非线性支持向量机 | 第53-54页 |
| 4.4 多分类支持向量机 | 第54-57页 |
| 4.4.1 一对多组合算法 | 第54页 |
| 4.4.2 一对一组合算法 | 第54-55页 |
| 4.4.3 二叉树分类 | 第55-57页 |
| 4.5 基于支持向量机的滚刀磨损预测模型的建立 | 第57-58页 |
| 4.5.1 训练集的选择 | 第57页 |
| 4.5.2 训练特征的选择 | 第57页 |
| 4.5.3 核函数的选择 | 第57-58页 |
| 4.5.4 模型参数的选择 | 第58页 |
| 4.6 本章小结 | 第58-59页 |
| 第五章 盾构滚刀磨损识别系统设计 | 第59-66页 |
| 5.1 总体框架 | 第59-62页 |
| 5.1.1 数据采集 | 第59-60页 |
| 5.1.2 数据处理 | 第60-61页 |
| 5.1.3 数据分析 | 第61-62页 |
| 5.2 程序设计 | 第62-63页 |
| 5.2.1 编译环境 | 第62页 |
| 5.2.2 设计方法 | 第62-63页 |
| 5.2.3 软件需求分析 | 第63页 |
| 5.3 软件界面设计 | 第63-65页 |
| 5.3.1 主界面 | 第63-64页 |
| 5.3.2 数据处理选项 | 第64-65页 |
| 5.3.3 数据分析选项 | 第65页 |
| 5.3.4 其他设置 | 第65页 |
| 5.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 第六章 基于支持向量机的滚刀磨损预测应用 | 第66-93页 |
| 6.1 工程背景 | 第66-78页 |
| 6.1.1 工程概况 | 第66-67页 |
| 6.1.2 工程地质 | 第67-75页 |
| 6.1.3 本工程盾构及设备配置 | 第75-78页 |
| 6.2 掘进参数分析 | 第78-86页 |
| 6.2.1 总推力分析 | 第78-81页 |
| 6.2.2 扭矩分析 | 第81-83页 |
| 6.2.3 掘进速度分析 | 第83-86页 |
| 6.3 盾构滚刀磨损在线监测 | 第86-92页 |
| 6.3.1 监测说明及程序初始选项 | 第86-87页 |
| 6.3.2 支持向量机分类分析 | 第87-90页 |
| 6.3.3 结论 | 第90-92页 |
| 6.4 本章小结 | 第92-93页 |
| 第七章 结论与展望 | 第93-95页 |
| 7.1 结论 | 第93-94页 |
| 7.2 展望 | 第94-95页 |
| 参考文献 | 第95-99页 |
| 致谢 | 第99页 |
