【摘要】：刀盤作為TBM最前沿的部件是整個TBM中最重要的部件之一。由于TBM設備較龐大,直徑多為幾米至十幾米,為了滿足功能、加工以及運輸上的便利,一般都不是一個連續(xù)的整體,而是采用分體設計制造、現(xiàn)場組裝的方法進行設計制造�，F(xiàn)有設計是將分體的刀盤看成整體刀盤對待,沒有考慮先栓后焊結合面的影響,存在很大的經(jīng)驗性,缺乏完整的設計理論。為準確分析分體刀盤結合面動態(tài)性能,本文通過對栓焊結合面的試驗研究,利用有限元建模及實驗驗證,得出栓焊結合面的建模方法,并將其應用于TBM刀盤動態(tài)特性分析研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)綜述了國內(nèi)外TBM以及栓焊結合面的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀,闡述了本論文課題的來源和意義。最后提出了本論文的研究方法以及論文的研究內(nèi)容。(2)計算了正常工況下TBM刀盤所受總推力和刀盤驅動力矩,為刀盤的有限元分析提供了載荷信息。建立TBM刀盤有限元模型,介紹刀盤分體形式及常用栓焊結合面建模方式,為TBM建模進行理論準備。(3)利用Solid Works以及ANSYS Workbench分析平臺,建立L型鋼板栓焊結合面的有限元分析模型,分析考慮栓焊結合面的L型栓焊連接鋼板的動態(tài)特性,并通過模態(tài)試驗分析,驗證建模方式的準確性。(4)分析了螺栓數(shù)量和螺栓分布對栓焊結合面振動特性的影響,針對常見的螺栓失效問題,從試驗角度分析了螺栓失效對結合面震動特性的影響,提出檢查方法。(5)為驗證建模方式對刀盤動態(tài)特性分析的有效性,建立縮尺刀盤模型,關于有限元分析中刀盤載荷的加載形式進行了說明。對TBM刀盤進行靜動態(tài)特性分析,并通過試驗驗證了模型的準確性。
【學位授予單位】：煙臺大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH113
【圖文】：

景及意義M，Tunnel Boring Machine）作為鐵路、公路、備，是集機、電、液、傳感、信息技術等領域備，其制造能力的高低一定程度上代表了一個TBM 掘進環(huán)境和裝備結構極端復雜、技術含量主要被美國羅賓斯公司、德國維爾特公司、海日本和法國的少數(shù)幾個國家的企業(yè)所壟斷。國 TBM 大多依賴進口。為增強我國的國際競爭力自主研發(fā)的 TBM 勢在必行。近年來國家在對交大報告中明確提出加強水利、鐵路、公路、水基礎設施網(wǎng)絡建設。而 TBM 作為最先進的硬巖得到重視，前景十分廣闊。

部尺寸對螺栓結合面靜態(tài)特性的加不同正壓力時，測定了結合面合面問題進行了詳細研究，通過度的解析解，并與其他學者聯(lián)合度矩陣及阻尼矩陣[23]。創(chuàng)建了機床螺栓固定結合面單元的概念給出了任意四邊形結合面尼單元不考慮各粘彈單元之間和的缺點，使得固定結合面模型更論與Hertz接觸理論,計算出了等動力學仿真。料的基礎上提出了一種更加準確梯度材料的螺栓結合面建模方法示。

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