| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 1 绪论 | 第14-28页 |
| 1.1 工程背景及意义 | 第14-17页 |
| 1.1.1 盾构机的需求与发展 | 第14-15页 |
| 1.1.2 盾构机中液压系统的作用与特点 | 第15-16页 |
| 1.1.3 盾构机液压动力系统面临的一个重要挑战 | 第16-17页 |
| 1.2 本论文研究内容的提出 | 第17-19页 |
| 1.2.1 盾构机液压推进系统概述 | 第17-18页 |
| 1.2.2 盾构液压管道的主要失效形式 | 第18页 |
| 1.2.3 流固耦合长管道效应的基本现象 | 第18-19页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第19-25页 |
| 1.3.1 流体管道内非恒定流动态特性研究的发展与现状 | 第19-22页 |
| 1.3.2 输流管道流固耦合振动的发展与现状 | 第22-25页 |
| 1.4 本文研究目标及主要内容 | 第25-28页 |
| 2 长管道液压系统动态响应特性 | 第28-48页 |
| 2.1 长管道油击压力幅值分析 | 第28-34页 |
| 2.1.1 理论模型 | 第28-29页 |
| 2.1.2 数值求解 | 第29-30页 |
| 2.1.3 初始条件及边界条件 | 第30-31页 |
| 2.1.4 仿真及讨论 | 第31-34页 |
| 2.2 液压系统压力响应分析 | 第34-39页 |
| 2.2.1 高低压突变对流体脉动的影响 | 第34-35页 |
| 2.2.2 管道参数、流体参数对流体脉动的影响 | 第35-39页 |
| 2.3 液压长管道系统沿程压力损失分析 | 第39-42页 |
| 2.3.1 管道沿程压力损失计算 | 第40-41页 |
| 2.3.2 管道沿程压力损失对系统响应的影响规律 | 第41-42页 |
| 2.4 基于响应的液压长管道系统综合优化 | 第42-46页 |
| 2.4.1 考虑压力损失的液压长管道参数优化设计 | 第42-44页 |
| 2.4.2 蓄能器优化液压长管道系统响应的研究 | 第44-46页 |
| 2.5 小结 | 第46-48页 |
| 3 液压长管道流固耦合管道振动特性 | 第48-73页 |
| 3.1 长直管流固耦合振动的固有频率 | 第48-54页 |
| 3.1.1 直管道流固耦合振动固有频率推导及分析 | 第48-50页 |
| 3.1.2 算例及分析 | 第50-51页 |
| 3.1.3 长管道振动判据 | 第51-52页 |
| 3.1.4 管道耦合频率对设计尺寸的定量要求 | 第52-53页 |
| 3.1.5 长直管固支数优化 | 第53-54页 |
| 3.2 长直多跨管道系统流固耦合有限元分析 | 第54-58页 |
| 3.2.1 流固耦合的有限元方程 | 第54-55页 |
| 3.2.2 流固耦合模型中的参数 | 第55-56页 |
| 3.2.3 流固耦合模型建立 | 第56-57页 |
| 3.2.4 耦合求解与结果分析 | 第57-58页 |
| 3.3 液压长管道流固耦合振动的计算模态 | 第58-71页 |
| 3.3.1 液压长管道流固耦合振动的单元传递矩阵 | 第59-69页 |
| 3.3.2 液压长管道模态频率计算 | 第69-71页 |
| 3.4 小结 | 第71-73页 |
| 4 盾构液压长管道实验台的构建 | 第73-90页 |
| 4.1 输流管道振动实验台的研究背景 | 第73-75页 |
| 4.2 盾构机长管道液压实验台设计 | 第75-89页 |
| 4.2.1 实验台功能需求 | 第75页 |
| 4.2.2 实验台整体方案设计 | 第75-76页 |
| 4.2.3 实验台机电液集成设计 | 第76-85页 |
| 4.2.4 实验台设计核心问题的解决 | 第85-88页 |
| 4.2.5 最终完成的实验台实物 | 第88-89页 |
| 4.3 小结 | 第89-90页 |
| 5 长管道流固耦合振动实验 | 第90-115页 |
| 5.1 实验背景 | 第90-91页 |
| 5.2 实验方案及仪器 | 第91-93页 |
| 5.2.1 实验方案 | 第91-92页 |
| 5.2.2 实验仪器 | 第92-93页 |
| 5.3 设备停止状态下液压长管道系统的模态实验 | 第93-101页 |
| 5.3.1 两端固定支撑中间无支撑的单管模态 | 第94-96页 |
| 5.3.2 中间一个固定支撑的单管模态 | 第96-98页 |
| 5.3.3 中间三个支撑的单管模态 | 第98-100页 |
| 5.3.4 长直管道试验模态分析及讨论 | 第100-101页 |
| 5.4 液压长管道工作振型分析 | 第101-110页 |
| 5.4.1 单根长直管道工作振型 | 第101-107页 |
| 5.4.2 中间三支撑三管工作振型 | 第107页 |
| 5.4.3 中间三支撑五管工作振型 | 第107-108页 |
| 5.4.4 中间三支撑七管工作振型 | 第108页 |
| 5.4.5 工作状态下的振型分析 | 第108-110页 |
| 5.5 液压长管道激励源频率特性测试 | 第110-111页 |
| 5.6 液压长管道系统的减振措施 | 第111-113页 |
| 5.6.1 优化管道参数 | 第112-113页 |
| 5.6.2 优化激励源 | 第113页 |
| 5.7 小结 | 第113-115页 |
| 6 全文总结与展望 | 第115-118页 |
| 6.1 论文总结 | 第115-116页 |
| 6.2 论文展望 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-125页 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 | 第125-126页 |
| 致谢 | 第126页 |