基于数字样机技术的隧道掘进机刀盘破岩机理分析

作     者：程军 巩亚东 李伟 刘月明 Cheng Jun;Gong Yadong;Li Wei;Liu Yueming

作者机构：东北大学沈阳110004 

出 版 物：《中国机械工程》 (China Mechanical Engineering)

年 卷 期：2013年第24卷第14期

页      面：1847-1853页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2008AA04Z119) 辽宁省科学技术计划重大 重点攻关项目(2009220038) 中央高校基本科研业务费青年教师科研启动基金资助项目(N110303001) 

主　　题：隧道掘进机 优化设计 破岩机理 刀盘 

摘      要：针对隧道掘进机(TBM)刀盘设计中刀具布置规律优化的问题,分析了TBM刀盘的破岩机理,建立了TBM工作时的刀具受力模型,并提出了如何提高刀盘破岩性能的方案。构建了带复杂约束的多变量非线性目标数学模型,并采用智能算法开发了一种针对刀盘上刀具布置规律的优化程序。针对EPB6.28m型TBM刀盘上的盘形滚刀建立了破岩仿真有限元分析模型。在滚刀工作时的实际工况条件下进行了岩石压痕试验与线性切槽试验的仿真分析,获得了该盘形滚刀工作时的压力—贯入度关系以及最优刀间距范围,为TBM刀盘和盘形滚刀的参数设计以及刀具布局优化提供了参考。