盾构刀盘掘进载荷的数值模拟 被引量：35

1

作者 苏翠侠 王燕群 +2 位作者 蔡宗熙 亢一澜 黄田 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期522-528,共7页

刀盘是盾构机的关键部件,研究掘进过程中刀盘与界面耦合作用下动态载荷分布是刀盘设计的基础.应用有限元法建立了模拟刀盘掘进的三维分析模型,采用扩展的Drucker-Prager非线性弹塑性模型作为土体的本构模型,应用包含单元删除功能的损伤... 刀盘是盾构机的关键部件,研究掘进过程中刀盘与界面耦合作用下动态载荷分布是刀盘设计的基础.应用有限元法建立了模拟刀盘掘进的三维分析模型,采用扩展的Drucker-Prager非线性弹塑性模型作为土体的本构模型,应用包含单元删除功能的损伤失效准则模拟切屑的形成及分离,实现了盾构刀盘掘进过程的直接数值模拟,得到了刀盘系统切削载荷随掘进时间的变化曲线以及沿刀盘径向的分布曲线.研究发现,掘进初始阶段刀盘上刀具切削载荷沿径向增大且变化较大,稳定后则沿径向变化较小;刀盘扭矩自初始阶段逐渐增加到1,800,kN.m后保持稳定不变,总体变化趋势与实际相符. 展开更多

关键词 盾构机 刀盘 载荷分布 数值仿真

下载PDF 职称材料

基于力学分析的TBM掘进总推力预测模型研究 被引量：19

2

作者 周思阳 亢一澜 +1 位作者 苏翠侠 张茜 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第20期76-82,共7页

提出一种基于力学分析的全断面岩石隧道掘进机(Tunnel boring machine,TBM)掘进装备总推力的预测建模方法。在TBM装备掘进过程中,总推力的影响因素多且复杂,主要包括施工地质条件、装备结构特征、装备掘进状态等几类核心参量。从分析装... 提出一种基于力学分析的全断面岩石隧道掘进机(Tunnel boring machine,TBM)掘进装备总推力的预测建模方法。在TBM装备掘进过程中,总推力的影响因素多且复杂,主要包括施工地质条件、装备结构特征、装备掘进状态等几类核心参量。从分析装备与地质间相互作用的力学特征入手,通过求解滚刀与岩石接触弧线上岩石单元体的极限应力状态,建立能反映地质、操作等关键参量影响的刀盘破岩力计算表达式。在刀盘载荷分析基础上,补充考虑装备护盾、后续设备等部件上作用的载荷分量,建立TBM装备掘进总推力预测模型,并结合我国两个典型工程案例对所建模型进行分析与验证。进一步引入单位贯入度对应总推力值,作为讨论TBM载荷地质适应性的指标,近似剥离操作参数的影响,分析载荷与地质参数间的内在相关关系。分析结果表明,在各个地质参数中,单轴抗压强度是对掘进总推力起到核心影响的关键地质参数,与单位贯入度对应的总推力间存在近似的线性关系。本工作可对不同地质条件与不同操作状态下,TBM装备掘进总推力进行预估计算,为装备载荷的优化设计与智能控制提供参考依据。 展开更多

关键词 预测模型 TBM 总推力 力学分析 地质适应性

下载PDF 职称材料

盾构刀盘的有限元参数化建模及其分析 被引量：17

3

作者 陈馈 苏翠侠 王燕群 《隧道建设》 2011年第1期37-41,共5页

为快速进行盾构刀盘有限元分析,建立典型刀盘有限元模型建模系统,利用该系统实现了盾构刀盘自动建模和有限元分析,并进行了掘进过程的有限元仿真,得到了刀盘与掘进界面耦合作用下的动态强度、刚度,为刀盘的优化设计提供参考依据。

关键词 盾构刀盘 有限元 参数化建模 数值仿真

下载PDF 职称材料

大直径盾构机盾体加工方法研究 被引量：12

4

作者 梁兴生 李丹岚 苏翠侠 《铁道建筑技术》 2015年第11期70-72 85,共4页

以长沙市桐梓坡路-鸭子铺通道工程为背景,分析了大直径盾构机的盾体加工制造过程的技术难点。针对这些技术难点,提出盾体径向分块、轴向分段的总体方案,并开展具体研究。通过采用合理的加工工序以及焊接工艺块等过程控制方法,减小焊接变... 以长沙市桐梓坡路-鸭子铺通道工程为背景,分析了大直径盾构机的盾体加工制造过程的技术难点。针对这些技术难点,提出盾体径向分块、轴向分段的总体方案,并开展具体研究。通过采用合理的加工工序以及焊接工艺块等过程控制方法,减小焊接变形,保证组合成整体后的盾体达到设计的公差要求,提高产品质量。 展开更多

关键词 盾构机 盾体 加工方法

下载PDF 职称材料

盾构刀盘的有限元参数化建模及其分析 被引量：5

5

作者 陈馈 苏翠侠 王燕群 《建筑机械化》 2010年第12期57-60,共4页

为快速进行盾构刀盘有限元分析,建立了典型刀盘有限元模型建模系统,利用该系统实现了盾构刀盘自动建模和有限元分析,并进行了掘进过程的有限元仿真,得到了刀盘与掘进界面耦合作用下的动态强度、刚度,为刀盘的优化设计提供参考依据。

关键词 盾构刀盘 有限元 参数化建模 数值仿真

原文传递

考虑偏载工况的大型盾构机主驱动齿轮传动系统动力学特性分析

6

作者 邓述职 许立新 +1 位作者 龙斌 苏翠侠 《机械传动》 北大核心 2024年第5期88-97,共10页

为探明偏载工况下大型盾构机主驱动多源并行齿轮传动系统(含16组传动链)的动力学特性,建立了大型盾构机主驱动传动齿轮系统含230个自由度的弯扭耦合等效动力学模型。该模型考虑了轮齿时变啮合刚度、双列调心滚子轴承接触刚度、齿轮传动... 为探明偏载工况下大型盾构机主驱动多源并行齿轮传动系统(含16组传动链)的动力学特性,建立了大型盾构机主驱动传动齿轮系统含230个自由度的弯扭耦合等效动力学模型。该模型考虑了轮齿时变啮合刚度、双列调心滚子轴承接触刚度、齿轮传动误差以及齿侧间隙等非线性因素影响,分析了刀盘转矩以及偏载倾覆力矩作用下的传动系统时频动态响应特性。研究结果表明,齿轮和两侧调心轴承的振动频率成分主要为齿轮啮合频率以及轴承外圈通过特征频率;齿轮动态啮合力与轴承滚道接触力的最大幅值均发生在相应啮合频率及其倍频处,呈现明显的低频振动特性;在偏载工况下,主驱动各组小齿轮与内齿圈之间的啮合力存在明显的不均载现象。 展开更多

关键词 大型盾构机 偏载工况 齿轮传动 动力学建模 振动特性

下载PDF 职称材料

大型盾构机刀盘主驱动传动齿轮系统动力学分析 被引量：4

7

作者 邓述职 许立新 +2 位作者 杜正柱 龙斌 苏翠侠 《机械传动》 北大核心 2022年第12期38-44,52,共8页

针对直径16 m级大型盾构机主驱动传动齿轮系统,为了探明真实掘进工况载荷下多源(含16组动力源)并行驱动传动齿轮系统的动力学特性,采用集中参数法建立大型盾构机主驱动传动齿轮系统68自由度弯扭耦合等效动力学模型。考虑轮齿时变啮合刚... 针对直径16 m级大型盾构机主驱动传动齿轮系统,为了探明真实掘进工况载荷下多源(含16组动力源)并行驱动传动齿轮系统的动力学特性,采用集中参数法建立大型盾构机主驱动传动齿轮系统68自由度弯扭耦合等效动力学模型。考虑轮齿时变啮合刚度、齿轮传动误差以及齿侧间隙等非线性因素影响,分析了实际掘进工况多源驱动转矩作用下的传动系统时频动态响应特性。研究结果表明,系统的振动频率成分主要为齿轮啮合频率及其倍频,动态啮合力的最大幅值均发生在相应啮合频率的倍频处,齿轮振动及其啮合力幅值变化受液压马达输入转矩波动影响明显。 展开更多

关键词 大型盾构机 刀盘主驱动系统 齿轮传动 动力学

下载PDF 职称材料

大直径竖井掘进机锥面刀盘破岩仿真研究

8

作者 苏翠侠 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期2020-2027,共8页

为了探究大直径先导式竖井掘进机锥面刀盘滚刀破岩规律,采用离散元方法建立了锥面刀盘滚刀破岩仿真模型,研究了近临空面和远临空面两种区域滚刀破岩特性,分析了锥面角、临空距、刀间距等参数对锥面刀盘滚刀破岩状态、岩石裂纹扩展及破... 为了探究大直径先导式竖井掘进机锥面刀盘滚刀破岩规律,采用离散元方法建立了锥面刀盘滚刀破岩仿真模型,研究了近临空面和远临空面两种区域滚刀破岩特性,分析了锥面角、临空距、刀间距等参数对锥面刀盘滚刀破岩状态、岩石裂纹扩展及破岩比能耗的影响规律,并开展滚刀锥面破岩试验验证了仿真模型的正确性。结果表明:竖井掘进机刀盘锥角、临空距、刀间距对滚刀破岩影响显著;近临空面滚刀的最优临空距和远临空面滚刀的最优刀间距均随锥角增大而减小;近临空面滚刀破岩效率高于远临空面滚刀。研究结果可为竖井掘进机锥面刀盘设计和刀具布置提供参考。 展开更多

关键词 竖井掘进机 锥面刀盘 破岩特性 离散元仿真

下载PDF 职称材料

TBM滚刀破岩时滑移量的数值模拟研究 被引量：3

9

作者 苏翠侠 《铁道建筑技术》 2015年第11期76-81,共6页

TBM破岩用的盘形滚刀消耗量大且价格昂贵,不合理的换刀会对工期、施工成本以及TBM本身造成不利影响,研究盘形滚刀的磨损特性以及预测滚刀磨损具有重要意义。滚刀破岩时其受力情况及滑移量对滚刀磨损机理及磨损量的预测至关重要,本文利... TBM破岩用的盘形滚刀消耗量大且价格昂贵,不合理的换刀会对工期、施工成本以及TBM本身造成不利影响,研究盘形滚刀的磨损特性以及预测滚刀磨损具有重要意义。滚刀破岩时其受力情况及滑移量对滚刀磨损机理及磨损量的预测至关重要,本文利用软件ABAQUS建立了盘形滚刀破岩过程的有限元模型,研究了滚刀滑移现象以及滚刀受力分布情况。定量地分析了滚刀贯入度以及滚刀与岩石间的摩擦系数对滚刀滑移的影响。结果表明:滚刀破岩时的滑移量与贯入度成正比,与摩擦系数成反比。所得结果可以为滚刀磨损量的预测提供参考。 展开更多

关键词 TBM滚刀 滑移量 滚刀受力

下载PDF 职称材料

基于模糊层次分析法-熵权法-博弈论的换刀机器人安全性评估

10

作者 苏翠侠 林赉贶 张博文 《装备制造技术》 2022年第9期1-5,33,共6页

盾构机在掘进过程中,其刀盘上的滚刀会不可避免地受到磨损破坏,目前人工换刀难度大,危险性高,因此采用换刀机器人代替人工更换滚刀是目前盾构机换刀技术一新的发展方向。但换刀机器人换刀流程复杂,换刀作业安全性受到众多因素影响,为直... 盾构机在掘进过程中,其刀盘上的滚刀会不可避免地受到磨损破坏,目前人工换刀难度大,危险性高,因此采用换刀机器人代替人工更换滚刀是目前盾构机换刀技术一新的发展方向。但换刀机器人换刀流程复杂,换刀作业安全性受到众多因素影响,为直观体现机器人换刀过程中的安全程度,通过分析换刀机器人换刀流程,建立换刀机器人换刀安全评价体系。采用模糊层次分析法、熵权法分别对评价体系中各指标进行权重计算,并利用博弈论对权重计算结果进行优化,得到各指标最优权重。通过模糊综合评价与定级模型综合考虑风险发生概率与事故发生后果严重性来计算各项指标安全值,完成对各项指标的安全性评价。基于评价结果,针对机器人换刀过程中安全评价低的指标,提出相应的改进方法,从而提高盾构机内自动换刀作业安全性,使换刀机器人尽快应用于实际工程中。 展开更多

关键词 模糊层次法 熵权法 博弈论 换刀机器人 安全性评估

下载PDF 职称材料

TBM装备掘进载荷的力学分析与功率建模 被引量：1

11

作者 成志飞 王立辉 +2 位作者 苏翠侠 周思阳 张茜 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第12期1810-1815,共6页

硬岩隧道掘进机(Tunnel boring machine,TBM)是用于隧道一次成型的大型装备。为分析地质条件、掘进状态等关键工程因素对装备掘进功率的影响规律并建立预估模型,首先对装备掘进过程的力学特征进行分析,抓住影响装备掘进过程的主要因素,... 硬岩隧道掘进机(Tunnel boring machine,TBM)是用于隧道一次成型的大型装备。为分析地质条件、掘进状态等关键工程因素对装备掘进功率的影响规律并建立预估模型,首先对装备掘进过程的力学特征进行分析,抓住影响装备掘进过程的主要因素,推导出掘进推力和刀盘驱动扭矩表达式。基于输入能耗与载荷间的依存关系,建立了装备掘进功率的近似预估模型,并结合工程数据识别反映具体工况等因素的模型系数。进一步利用未参与建模过程的独立检验数据对所建立模型的有效性和适用性进行讨论。模型预测值与工程实测值的对比结果表明,建立的掘进功率近似力学模型能够综合反映操作参数、地质参数等关键因素的影响规律。 展开更多

关键词 TBM 掘进载荷 功率模型 力学分析

下载PDF 职称材料

基于数值仿真的盾构刀盘载荷影响因素分析 被引量：9

12

作者 苏翠侠 蔡宗熙 +1 位作者 王燕群 亢一澜 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2012年第4期66-69,共4页

盾构刀盘在掘进过程中受到周围环境的影响工作状态随时改变,文章通过将盾构刀盘掘进过程简化为刀盘刀具掘土作用,采用数值方法对刀盘掘进过程进行了全物理过程仿真,分析了地质参数、施工参数以及结构参数等影响因素对处于稳定工作状态... 盾构刀盘在掘进过程中受到周围环境的影响工作状态随时改变,文章通过将盾构刀盘掘进过程简化为刀盘刀具掘土作用,采用数值方法对刀盘掘进过程进行了全物理过程仿真,分析了地质参数、施工参数以及结构参数等影响因素对处于稳定工作状态的盾构刀盘切削力及扭矩等动态掘进载荷分布的影响。 展开更多

关键词 刀盘 掘进载荷 影响因素

原文传递

对教师合作文化的思考

13

作者 苏翠侠 《黑河教育》 2011年第4期4-4,共1页

当今,教育界对于合作学习能够提高学生学习能力和促进学生全面发展方面的作用已经达成共识,而对教师合作的研究却相对较少。本文通过对教师合作文化的内涵、意义等进行研究,从而提出构建教师合作文化的对策。

关键词 教师合作 合作文化 学生全面发展 学习能力 合作学习 教育界

下载PDF 职称材料

以教育随笔促进语文教师专业发展

14

作者 苏翠侠 《黑河教育》 2010年第12期3-,共1页

语文教师经常撰写教育随笔,是实现自我价值的需要,它有利于教师教育教学技能、科研能力和反思能力的提高.为了更好地撰写教育随笔,语文教师要真实地叙述事件,及时反思、整理随笔。

关键词 教育随笔 语文教师 终身学习能力 实现自我价值 教育教学技能 科研能力 反思能力 叙述 事件

下载PDF 职称材料