本文關(guān)鍵詞：盾構(gòu)機刀具智能選型與布置研究

  更多相關(guān)文章： 復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu) 刀具選型 刀具布置 刀盤評價

【摘要】：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,工程建設(shè)的需求不斷增加,盾構(gòu)施工技術(shù)在隧道以及地下軌道交通等工程中扮演了重要角色。由于刀盤具有開挖、支撐等作用,在整個盾構(gòu)設(shè)備系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用,因此,合理的刀盤設(shè)計是高效掘進的前提,并且決定著工程的成敗。本文在查閱大量文獻與工程資料的基礎(chǔ)上對刀具選型、刀具布置以及刀盤評價進行了相關(guān)研究,論文主要研究工作如下:針對盾構(gòu)刀具的地質(zhì)適用性配置,提出了基于PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)混合算法的智能配置方法,建立了地質(zhì)條件與盾構(gòu)刀具類型之間的關(guān)系模型,并依據(jù)以往施工的成功案例作為樣本對模型進行訓(xùn)練,訓(xùn)練好的模型可以很好的實現(xiàn)盾構(gòu)刀具的智能推薦。測試表明,基于PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能配置方法,很好地實現(xiàn)了刀具的合理配置,并且PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法比原BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在計算精度和訓(xùn)練時間方面都有顯著改善。針對復(fù)合型土壓平衡盾構(gòu)刀盤的特點,研究了切刀及滾刀的布置規(guī)律,并對滾刀和切刀進行了布置優(yōu)化。在滿足刀盤幾何要求和力學(xué)平衡約束基礎(chǔ)上,建立了滿足多種約束條件的滾刀布置優(yōu)化模型,并采用粒子群多目標優(yōu)化算法對模型進行求解。從刀盤整體受力出發(fā),并基于阿基米德螺旋線方法進行切刀布置。最后通過ANSYS Workbench有限元軟件對布置結(jié)果進行仿真分析,驗證了該方法布置刀具的合理性和有效性,表明優(yōu)化后的方案更符合工程實際需要。考慮刀盤性能影響因素的多層次性以及相關(guān)性,以刀盤結(jié)構(gòu)性能、刀具布置性能、力學(xué)性能等為影響因素,建立了刀盤性能評價指標體系。采用模糊綜合評價法和模糊TOPSIS法相結(jié)合的方法建立了刀盤性能評價模型,確定了刀盤評價指標的處理方法。選取東莞地鐵復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機優(yōu)化前、后刀盤方案進行評價,選出綜合性能較優(yōu)的刀盤,最后利用C#編程語言開發(fā)了刀盤性能評價系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu) 刀具選型 刀具布置 刀盤評價
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U455.39
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景9-11
• 1.2 研究目的及意義11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 盾構(gòu)刀具選型12-13
• 1.3.2 盾構(gòu)刀具布置分析13-14
• 1.3.3 刀盤設(shè)計相關(guān)軟件研究進展14-15
• 1.4 主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的盾構(gòu)刀具配置17-32
• 2.1 刀具配置發(fā)展概述17
• 2.2 常見刀具類型及配置原則17-20
• 2.3 基于PSO優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法20-27
• 2.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法20-21
• 2.3.2 BP網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過程21-23
• 2.3.3 粒子群優(yōu)化算法23-25
• 2.3.3.1 算法原理23
• 2.3.3.2 粒子群優(yōu)化算法流程23-24
• 2.3.3.3 粒子群算法參數(shù)設(shè)置24-25
• 2.3.4 基于粒子群的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法25-27
• 2.4 盾構(gòu)刀具智能選型模型的構(gòu)建27-30
• 2.4.1 學(xué)習(xí)樣本的預(yù)處理27-28
• 2.4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定28-29
• 2.4.3 PSO參數(shù)確定29-30
• 2.5 測試分析30-31
• 2.5.1 收斂速度比較30-31
• 2.5.2 預(yù)測精度比較31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 第三章 多目標優(yōu)化的盾構(gòu)刀具布置研究32-53
• 3.1 刀具布置發(fā)展概述32-33
• 3.2 解決刀盤刀具布置問題的關(guān)鍵和思路33
• 3.3 滾刀布置規(guī)律研究33-42
• 3.3.1 滾刀布置基本方式34
• 3.3.2 滾刀受力分析34-37
• 3.3.3 設(shè)計變量的確定37
• 3.3.4 目標函數(shù)的確定37-38
• 3.3.5 優(yōu)化模型的約束條件38-40
• 3.3.6 優(yōu)化模型求解策略40-42
• 3.4 切刀布置規(guī)律研究42-47
• 3.4.1 切刀布置基本要求42
• 3.4.2 阿基米德螺旋線布置42-43
• 3.4.3 受力平衡分析43-46
• 3.4.4 同心圓對稱布置方式46
• 3.4.5 切刀螺旋線布置模型46-47
• 3.5 刀盤力學(xué)性能校核與仿真分析47-52
• 3.5.1 刀盤力學(xué)性能校核47-48
• 3.5.2 建立刀盤有限元實體模型48-50
• 3.5.3 刀盤受力仿真分析50-52
• 3.6 本章小結(jié)52-53
• 第四章 復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機刀盤性能評價53-70
• 4.1 刀盤性能評價方法研究概述53-54
• 4.2 刀盤性能評價指標體系的建立54-55
• 4.2.1 評價指標的選取原則54
• 4.2.2 刀盤評價體系的建立54-55
• 4.3 刀盤模糊綜合評價與決策55-60
• 4.3.1 刀盤模糊綜合評價56-57
• 4.3.2 刀盤模糊TOPSIS決策57-59
• 4.3.3 刀盤指標初始化及標準化方法59-60
• 4.3.4 刀盤指標權(quán)重的確定60
• 4.4 工程應(yīng)用實例60-65
• 4.4.1 刀盤評價指標體系的計算61-62
• 4.4.2 模糊綜合評價與決策62-64
• 4.4.3 指標權(quán)重敏感性分析64-65
• 4.5 刀盤性能評價系統(tǒng)設(shè)計與功能介紹65-69
• 4.5.1 數(shù)據(jù)庫表設(shè)計66-67
• 4.5.2 系統(tǒng)界面及功能67-69
• 4.6 本章小結(jié)69-70
• 第五章 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 論文總結(jié)70-71
• 5.2 后續(xù)工作展望71-72
• 參考文獻72-76
• 致謝76-77
• 個人簡歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張書橋;汽車刀具使用與管理經(jīng)驗淺談[J];工具技術(shù);2002年04期

2 馮麗娜;如何有效利用刀具管理系統(tǒng)[J];數(shù)控機床市場;2004年08期

3 ;綜合高效的刀具解決方案[J];現(xiàn)代制造;2007年32期

4 成軍杰;;降低進口刀具成本的途徑和措施[J];汽車工藝與材料;2007年09期

5 ;刀具管理系統(tǒng)降低庫存和費用[J];現(xiàn)代制造;2008年27期

6 Wolfgang Fili;;庫存式刀具管理服務(wù)[J];現(xiàn)代制造;2008年28期

7 張合忠;;2012年中國刀具協(xié)會刀具管理論壇在哈申工具上海會所成功舉辦[J];金屬加工(冷加工);2012年18期

8 蘭天旭;;汽車發(fā)動機企業(yè)刀具管理模式的分析[J];制造技術(shù)與機床;2013年03期

9 賈鏡如;刀具調(diào)整儀[J];組合機床與自動化加工技術(shù);1990年01期

10 言健寰;現(xiàn)代刀具管理概念、內(nèi)容、方法[J];工具技術(shù);1991年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫樹棟;嚴新民;姜萬生;韓旭亮;葉寧;;CIMS環(huán)境下刀具管理系統(tǒng)研制與開發(fā)[A];1994中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];1994年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 本報記者 柏?zé)?刀具管理 何以成為制造業(yè)新寵？[N];機電商報;2006年

2 本報記者 嚴曼青;實現(xiàn)迅速而穩(wěn)健、有潛質(zhì)而內(nèi)斂的增長[N];機電商報;2007年

3 本報記者 楊紅英;賣刀具更是賣服務(wù)[N];中國工業(yè)報;2012年

4 樊本軍;正確為數(shù)控機床選用刀具及編程[N];機電商報;2005年

5 吳文凱;神龍公司襄樊工廠1～4月生產(chǎn)消耗節(jié)支500萬元[N];中國汽車報;2005年

6 ;高技能創(chuàng)造新財富[N];本溪日報;2008年

7 樊本軍;刀具國產(chǎn)化改進 CMT創(chuàng)出效益200萬[N];機電商報;2005年

8 本報記者 臧亞偉;瑪帕:德國技術(shù)總裁開啟巡回演講之行[N];機電商報;2009年

9 本報記者 卜基橋;做群眾科技交流活動的生力軍[N];中國機電日報;2001年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 趙丹;柔性制造系統(tǒng)刀具流動態(tài)調(diào)度研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

2 舒海生;柔性制造系統(tǒng)工件流和刀具流動態(tài)調(diào)度的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

3 王佳婧;復(fù)雜環(huán)境下刀具DPM碼識別技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鐘南星;基于自動化立體庫的刀具配置及管理研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

2 李凱磊;TBM刀具消耗分析研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2015年

3 李隆昌;數(shù)字化車間刀具管理系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];重慶大學(xué);2015年

4 李欣言;基于幾何特征的刀具圖像檢索研究與應(yīng)用[D];中北大學(xué);2016年

5 張騁;面向準時生產(chǎn)的數(shù)控車間刀具自動配送關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

6 海源;基于射頻識別技術(shù)的車間級刀具管理系統(tǒng)[D];山東大學(xué);2016年

7 韓利濤;盾構(gòu)機刀具智能選型與布置研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2016年

8 王宇;TBM設(shè)備管理優(yōu)化[D];石家莊鐵道大學(xué);2016年

9 趙海洋;車齒加工過程分析及運動學(xué)仿真[D];西安工業(yè)大學(xué);2016年

10 郜峰;以刀具信息集成為主體的集成制造系統(tǒng)的開發(fā)與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2009年

，

本文編號：899015