發(fā)布時間：2017-10-21 04:32

  本文關鍵詞：TBM推進液壓缸動態(tài)特性分析與結構參數(shù)優(yōu)化

  更多相關文章： 基礎振動 非對稱液壓缸 動態(tài)數(shù)學模型 結構參數(shù) 響應曲面法

【摘要】：全斷面硬巖掘進裝備(TBM)是應用于硬巖地質的大型隧道施工設備,在破巖掘進過程中強振動問題十分突出。強基礎振動對TBM推進液壓缸的動態(tài)特性有重大影響。且目前TBM推進液壓缸的選型和設計均依靠理論壓力和流量要求,未考慮基礎振動帶來的影響。為探索基礎振動對推進液壓缸動態(tài)特性的影響規(guī)律,改善液壓缸動態(tài)特性,提高TBM推進性能,完善液壓缸選型和設計理論,本文開展的主要工作如下： 1.基于環(huán)形縫隙流理論建立了有無基礎振動下液壓缸動態(tài)特性數(shù)學模型,并實驗驗證了模型的正確性。 2.對比分析了有無基礎振動下液壓缸動態(tài)特性的差異,得到了不同軸向基礎振動參數(shù)下液壓缸動態(tài)特性的變化規(guī)律。以壓力波動幅值為無基礎振動時壓力的10%為失效臨界值,確定了液壓缸正常工作允許的振動幅值-頻率組合范圍,并提出了軸向基礎振動下液壓缸的選型準則及流程。 3.單因素分析了軸向基礎振動下液壓缸動態(tài)特性隨活塞直徑、腔體長度、活塞寬度和縫隙高度的變化規(guī)律,并以壓力波動幅值、最大油液內泄漏和活塞桿工作安全系數(shù)為響應值,對液壓缸進行了結構參數(shù)的響應曲面法優(yōu)化研究,確定了多個響應值同時滿足工程實際要求的液壓缸最佳結構參數(shù)組合,優(yōu)化后的液壓缸正常工作允許的振動幅值-頻率組合范圍拓寬了45%,并提出了軸向基礎振動下液壓缸的優(yōu)化設計流程。
【關鍵詞】：基礎振動 非對稱液壓缸 動態(tài)數(shù)學模型 結構參數(shù) 響應曲面法
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH137.51
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 課題來源10
• 1.3 液壓缸動態(tài)特性的國內外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3.1 國內液壓缸動態(tài)特性研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3.2 國外液壓缸動態(tài)特性研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 主要研究內容和研究思路13-15
• 2 推進液壓缸動態(tài)數(shù)學模型15-32
• 2.1 環(huán)形縫隙流流動特性分析15-20
• 2.1.1 平行平板間隙流15-18
• 2.1.2 同心圓柱環(huán)形間隙流18-19
• 2.1.3 偏心圓柱環(huán)形間隙流19-20
• 2.2 無基礎振動時液壓缸動態(tài)數(shù)學模型20-25
• 2.2.1 液壓缸流量連續(xù)性方程21-23
• 2.2.2 活塞-負載力平衡方程23
• 2.2.3 無基礎振動液壓缸動態(tài)特性simulink仿真方框圖建立23-25
• 2.3 軸向基礎振動下液壓缸動態(tài)數(shù)學模型25-28
• 2.3.1 液壓缸流量連續(xù)性方程26-27
• 2.3.2 活塞-負載力平衡方程27
• 2.3.3 軸向振動時液壓缸動態(tài)特性simulink仿真方框圖建立27-28
• 2.4 橫向振動時液壓缸動態(tài)數(shù)學模型28-31
• 2.4.1 液壓缸流量連續(xù)性方程29-30
• 2.4.2 活塞-負載力平衡方程30-31
• 2.4.3 橫向振動時液壓缸動態(tài)特性Simulink仿真方框圖建立31
• 2.5 本章小結31-32
• 3 基礎振動下推進液壓缸動態(tài)特性仿真研究32-43
• 3.1 系統(tǒng)動態(tài)特性評價指標分析32
• 3.2 基礎振動對液壓缸動態(tài)特性影響仿真分析32-37
• 3.2.1 有無基礎振動下液壓缸動態(tài)特性對比仿真分析33-37
• 3.3 基礎振動參數(shù)對液壓缸動態(tài)特性影響分析37-41
• 3.3.1 振動幅值對液壓缸動態(tài)特性影響分析37-39
• 3.3.2 振動頻率對液壓缸動態(tài)特性影響分析39-41
• 3.5 本章小結41-43
• 4 推進液壓缸動態(tài)特性結構參數(shù)影響分析與優(yōu)化43-59
• 4.1 活塞直徑對液壓缸動態(tài)特性影響分析43-46
• 4.2 腔體長度對液壓缸動態(tài)特性影響分析46-48
• 4.3 活塞寬度對液壓缸動態(tài)特性影響分析48-50
• 4.4 縫隙高度對液壓缸動態(tài)影響分析50-51
• 4.5 結構參數(shù)的響應曲面法優(yōu)化分析51-58
• 4.5.1 響應曲面實驗設計52-54
• 4.5.2 實驗結果分析54-56
• 4.5.3 參數(shù)優(yōu)化與驗證56-58
• 4.6 本章小結58-59
• 5 液壓缸動態(tài)特性實驗研究59-67
• 5.1 實驗方案59-60
• 5.2 實驗平臺搭建60-63
• 5.2.1 液壓實驗臺液壓回路60-62
• 5.2.2 軸向基礎振動模擬62-63
• 5.3 動態(tài)特性參數(shù)采集與監(jiān)測63-64
• 5.4 實驗結果與分析64-66
• 5.5 本章小結66-67
• 6 結論與展望67-68
• 6.1 論文總結67
• 6.2 工作展望67-68
• 參考文獻68-72
• 攻讀學位期間主要的研究成果72-73
• 致謝73

【參考文獻】

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本文編號：1071312