| 中文摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 字母注释表 | 第16-18页 |
| 第一章 绪论 | 第18-38页 |
| 1.1 TBM发展简介 | 第19-22页 |
| 1.1.1 国外TBM发展简介 | 第19-21页 |
| 1.1.2 国内TBM发展简介 | 第21-22页 |
| 1.2 耗散结构理论简介 | 第22页 |
| 1.3 盘形滚刀破岩机理研究进展 | 第22-24页 |
| 1.4 盘形滚刀载荷模型的研究进展 | 第24-27页 |
| 1.5 盘形滚刀载荷特性影响因素研究进展 | 第27-34页 |
| 1.5.1 盘形滚刀几何参数研究进展 | 第27-28页 |
| 1.5.2 盘形滚刀切削参数研究进展 | 第28-32页 |
| 1.5.3 岩体、岩体属性与盘形滚刀破岩受力影响规律研究进展 | 第32-34页 |
| 1.6 TBM刀盘盘形滚刀布置设计方法研究进展 | 第34-35页 |
| 1.7 课题研究内容 | 第35-38页 |
| 第二章 基于能量原理的掘进机参数匹配分析 | 第38-48页 |
| 2.1 盘形滚刀力学特性分析 | 第38-40页 |
| 2.1.1 单把盘形滚刀破岩特性研究 | 第38-39页 |
| 2.1.2 多把盘形滚刀协同破岩特性研究 | 第39-40页 |
| 2.2 盘形滚刀破岩过程中的能量传递与转化研究 | 第40-43页 |
| 2.2.1 输入能量研究 | 第41页 |
| 2.2.2 输出能量研究 | 第41-43页 |
| 2.3 能量守恒平衡方程建立 | 第43-44页 |
| 2.4 工程数据分析 | 第44-47页 |
| 2.4.1 地质特性参数与盘形滚刀几何参数 | 第45页 |
| 2.4.2 计算结果分析 | 第45-47页 |
| 2.5 结论与讨论 | 第47页 |
| 2.6 本章小结 | 第47-48页 |
| 第三章 基于能量原理的盘形滚刀破岩预测模型建立 | 第48-78页 |
| 3.1 盘形滚刀破岩能量传递转换规律深入研究分析 | 第48-50页 |
| 3.2 静力学盘形滚刀破岩预测模型的建立与求解 | 第50-55页 |
| 3.2.1 TBM盘形滚刀破岩过程中应力模型建立 | 第50-53页 |
| 3.2.2 TBM盘形滚刀破岩过程中岩体应变模型建立 | 第53-54页 |
| 3.2.3 能量守恒条件下盘形滚刀静力学模型求解 | 第54-55页 |
| 3.3 基于能量的TBM盘形滚刀静力学切削模型分析 | 第55-61页 |
| 3.3.1 盘形滚刀破岩能量模型分析 | 第55-58页 |
| 3.3.2 盘形滚刀能量模型与实验数据对比分析 | 第58-60页 |
| 3.3.3 结论与分析 | 第60-61页 |
| 3.4 动力学盘形滚刀破岩预测模型的建立与求解 | 第61-66页 |
| 3.4.1 盘形滚刀在掘进过程中的运动轨迹分析 | 第61-62页 |
| 3.4.2 盘形滚刀动力学模型的建立 | 第62-66页 |
| 3.5 盘形滚刀受力模型理论分析 | 第66-69页 |
| 3.5.1 贯入度对盘形滚刀受力的影响 | 第67-68页 |
| 3.5.2 盘形滚刀转速对盘形滚刀受力的影响 | 第68-69页 |
| 3.5.3 安装半径对盘形滚刀受力的影响 | 第69页 |
| 3.5.4 掘进速度对盘形滚刀受力的影响 | 第69页 |
| 3.6 动力学模型的工程应用与验证 | 第69-75页 |
| 3.6.1 工程地质参数分析 | 第70-71页 |
| 3.6.2 盘形滚刀参数 | 第71-72页 |
| 3.6.3 刀盘推力计算模型 | 第72-73页 |
| 3.6.4 刀盘扭矩计算模型 | 第73页 |
| 3.6.5 理论模型与工程数据对比分析 | 第73-75页 |
| 3.6.6 结论与分析 | 第75页 |
| 3.7 两种模型对比分析 | 第75-76页 |
| 3.8 本章小结 | 第76-78页 |
| 第四章 基于热传导理论的盘形滚刀破岩热能分析 | 第78-90页 |
| 4.1 盘形滚刀破岩过程中刀刃温度变化研究 | 第78-79页 |
| 4.2 破岩过程中盘形滚刀热传导模型建立 | 第79-81页 |
| 4.3 破岩过程中盘形滚刀瞬态温度场模型解析推导 | 第81-83页 |
| 4.4 盘形滚刀破岩过程中解析模型中影响因素分析 | 第83-86页 |
| 4.4.1 贯入度对盘形滚刀刀刃温度的影响 | 第85页 |
| 4.4.2 盘形滚刀转速对盘形滚刀刀刃温度的影响 | 第85页 |
| 4.4.3 时间特性对盘形滚刀刀刃温度的影响 | 第85-86页 |
| 4.5 TB880E刀盘温度分布特性研究 | 第86-89页 |
| 4.5.1 地质参数分析 | 第87页 |
| 4.5.2 不同施工地质参数下的刀盘温度分布特性 | 第87-89页 |
| 4.6 结论与讨论 | 第89页 |
| 4.7 本章小结 | 第89-90页 |
| 第五章 基于免疫算法的盘形滚刀能量布局设计应用研究 | 第90-112页 |
| 5.1 免疫算法的模型优化研究 | 第90-94页 |
| 5.1.1 免疫算法简介与基本概念 | 第90-92页 |
| 5.1.2 免疫算法流程 | 第92-93页 |
| 5.1.3 盘形滚刀布置模型优化步骤 | 第93-94页 |
| 5.2 刀盘盘形滚刀布局特性研究 | 第94-95页 |
| 5.2.1 盘形滚刀力学特性研究 | 第94-95页 |
| 5.2.2 盘形滚刀哥氏惯性力和牵连惯性力模型 | 第95页 |
| 5.3 辽宁省大伙房特长水库输水工程隧道刀盘盘形滚刀能量案例分析 | 第95-98页 |
| 5.3.1 每把盘形滚刀对应的岩体破碎能量 | 第95-96页 |
| 5.3.2 刀盘每把盘形滚刀做功 | 第96页 |
| 5.3.3 刀盘盘形滚刀动能 | 第96页 |
| 5.3.4 刀盘盘形滚刀能量分布特性分析 | 第96-97页 |
| 5.3.5 刀盘盘形滚刀摩擦能及磨损量分布特性分析 | 第97-98页 |
| 5.4 刀盘盘形滚刀布置能量优化设计模型建立 | 第98-102页 |
| 5.4.1 刀盘盘形滚刀布置原则 | 第99页 |
| 5.4.2 径向载荷最小 | 第99-100页 |
| 5.4.3 倾覆力矩最小 | 第100页 |
| 5.4.4 质量分布均匀 | 第100页 |
| 5.4.5 破岩差异量最小 | 第100-101页 |
| 5.4.6 工艺与破岩功能约束 | 第101页 |
| 5.4.7 刀盘盘形滚刀布置优化模型 | 第101-102页 |
| 5.4.8 基于能量的刀盘盘形滚刀布置模型建立 | 第102页 |
| 5.5 基于能量的刀盘盘形滚刀布置工程应用研究 | 第102-110页 |
| 5.5.1 刀盘布置优化 | 第104-105页 |
| 5.5.2 米字型刀盘布置优化 | 第105-106页 |
| 5.5.3 螺旋线型刀盘布置优化 | 第106-107页 |
| 5.5.4 随机型刀盘布置优化 | 第107-108页 |
| 5.5.5 布置形式分析 | 第108-110页 |
| 5.6 结论与讨论 | 第110-111页 |
| 5.7 本章小结 | 第111-112页 |
| 第六章 总结与展望 | 第112-114页 |
| 6.1 总结结论 | 第112-113页 |
| 6.2 未来研究展望 | 第113-114页 |
| 参考文献 | 第114-124页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第124-126页 |
| 致谢 | 第126-127页 |
