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基于ANSYS的TBM刀盘动力特性分析
| 论文题名： | 基于ANSYS的TBM刀盘动力特性分析 |
| 关键词： | 全断面隧道;挖进机;刀盘系统;动力特性 |
| 摘要： | 本文基于ANSYS对TBM刀盘进行了模态分析、谐响应分析、启动时的瞬态分析和正常工作时的稳态分析，得到了一些有工程价值的认识和结果，为TBM安全、稳定和低振运行提供一些有益的建议，也为TBM刀盘的设计、改进和优化提供一套研究方法。本文的主要工作如下： 1．对有肋板和无肋板两类TBM刀盘进行了模态分析，得到了两种模型的前6阶固有频率和相应的模态。结果表明，添加肋板以后，刀盘的低阶固有频率有明显提高。在较低阶模态，有肋板刀盘与无肋板刀盘的模态相似；而在较高阶模态，无肋板刀盘的位移主要在刀盘面板上，而有肋板刀盘的位移已转移至肋板上。 2．对有肋板和无肋板两类TBM刀盘进行了谐响应分析，得到了在周期性简谐激励作用下，刀盘上各点位移随激励频率变化的幅频响应曲线。结果表明，虽然增加肋板可以有效地减轻刀盘的振动，但在某些特定频率下，仍会引起比无肋板时更强烈的振动。有肋板刀盘的共振主要集中在某一个频率上，而无肋板刀盘的共振频率则较为分散。 3．通过对TBM启动时刀盘的瞬态分析，得到了刀盘上各点随时间变化的位移、速度和加速度响应，绘出了滚刀切深分别为5 mm、9 mm和11 mm时刀盘上中心滚刀、正滚刀和边滚刀三个不同位置处的位移和速度响应曲线，分析了岩石单轴抗压强度对刀盘动态响应的影响。 4．通过对TBM正常工作时刀盘的稳态分析，得到了刀盘上各点的位移、速度和加速度的响应曲线，并比较了不同切深情况下刀盘三个不同位置处位移量的变化规律。这些数据对TBM施工时选择最优切深具有一定参考价值。 |
| 作者： | 杨扬 |
| 专业： | 力学 |
| 导师： | 焦永树 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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