盾构刀盘的受力分析及结构优化.pdf

《盾构刀盘的受力分析及结构优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthede铲eeofMasterTheAnalysisandStructuralOptimizationofShieldCutterBvZheTong，一Supervisor：YongtaoMaMechanicalEngineeringSchoolofMechanicalEngineeringMay2012原创性声明『IIIIIIIIIIlllIIIIfY2102920本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除

2、文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：以踅日期：切，缉j／月沙日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存论

3、文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：乞电日期：矽，≥年一r月7"0日I—L■厂摘要盾构刀盘是盾构机的重要部件之一，在实际工况中受力状况比较复杂。我国生产的盾构刀盘，多基于国外产品的仿制，缺乏必要的理论分析和设计计算基础，从而导致盾构刀盘的设计及制造相对滞后，刀盘重量过大。本文针对硬岩盾构刀盘作为研究对象，分析和计算其工作中的应力分布规律。本文的研究内容主要如下：1．首先根据刀盘已有的生产图纸，进行ANSY

4、SWORKBENCH有限元分析建模。简化了刀盘结构中不必要的细节，将受力较为复杂的刀座简化为主梁直接受力，并对易产生应力奇异的部位进行圆角处理。建模后对模型进行支反力计算验证，证明该模型精度能够满足计算要求。2．在前处理建模的基础上，针对硬岩刀盘常见的工况进行分析。结果认为，在三分之一堵转条件下，刀盘应力的峰值较大，且各工况应力峰值部位的分布存在一定规律，基本上处于刀盘牛腿根部。说明刀盘的牛腿部位是应力敏感区。3．对刀盘进行数值模拟疲劳分析、并将材料和焊接试件的实验结果作对比，估算出刀盘的低周疲劳寿命。4．对刀盘的结构进行了局部

5、的改进，并将改进后的模型与原模型进行对比分析，结果表明这些结构改变能够取得比较令人满意的结果。最后对课题进行了回顾与展望，为课题的后续研究指明方向。关键词：盾构刀盘：有限元；低周疲劳；结构改进论文类型：应用研究■■■■■■■■■-．■■■■●■■■IAbstractShieldcutterisoneoftheimportantpartsoftheshieldmachine，thesituationismorecomplexforceintheactualworkingconditions．China’Sproductionofs

6、hieldcutter,mostlybasedontheimitationofforeignproducts，thelackofthenecessary．theoreticalanalysisanddesignbasisforcalculation．resultingintheshieldcutterdesignandmanufacturingislaggingbehind，andheavywei曲tcutter．Cutterforhardrockshieldforthestudy,analysisandcalculationo

7、fstressdistributionintheirwork．Themainresearchcontentofthepresentpaperincludesfollowingaspects：(1)Accordingtotheexistingproductiondrawingsofthecutter,usetheANSYSWORKBENCHfiniteelementanalysis．softtomodeling．Atthesametimesimplifythestructureofthecutterunnecessarydetai

8、lswillbesubjecttoforcemorecomplexshieldcuttersimplifiesthemainbeamdirectlyaffectedbytheforce，andeasytoproducestresssingularityatthe