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TBM刀盘有限元参数化建模方法

韩美东 陈馈 蔡宗熙 曲传咏

韩美东, 陈馈, 蔡宗熙, 曲传咏. TBM刀盘有限元参数化建模方法[J]. 机械科学与技术, 2016, 35(10): 1489-1493. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.1003
引用本文: 韩美东, 陈馈, 蔡宗熙, 曲传咏. TBM刀盘有限元参数化建模方法[J]. 机械科学与技术, 2016, 35(10): 1489-1493. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.1003
Han Meidong, Chen Kui, Cai Zongxi, Qu Chuanyong. Parametric Modeling Method for Finite Element Analysis of TBM Cutterhead[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2016, 35(10): 1489-1493. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.1003
Citation: Han Meidong, Chen Kui, Cai Zongxi, Qu Chuanyong. Parametric Modeling Method for Finite Element Analysis of TBM Cutterhead[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2016, 35(10): 1489-1493. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.1003

TBM刀盘有限元参数化建模方法

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2016.1003
基金项目: 

国家重点基础研究发展计划项目(973)(2013CB035042)、国家高技术研究发展计划项目(863)(2012AA041801)及国家自然科学基金项目(11172200)资助

详细信息
    作者简介:

    韩美东(1987-),博士研究生,研究方向为数值模拟方法,tian_hmd@aliyun.com

    通讯作者:

    蔡宗熙(联系人),教授,博士,zxcai@tju.edu.cn

Parametric Modeling Method for Finite Element Analysis of TBM Cutterhead

  • 摘要: 受结构复杂性的影响,TBM刀盘的有限元建模过程将耗费大量的时间成本。基于APDL(ANSYS parametric design language)语言,研究了典型刀盘结构的有限元参数化建模方法,并通过模态实验对建模方法的可靠性进行了验证。结果表明:刀盘固有频率的计算值与测试值的最大误差仅为6.58%,按本文方法建立的刀盘有限元模型能够较好地反映实物模型的固有特性,可作为相关仿真计算的基础模型。研究结果可为刀盘的仿真分析及复杂结构的快速有限元建模提供参考。
  • [1] 钱七虎,李朝甫,傅德明.全断面掘进机在中国地下工程中的应用现状及前景展望[J].建筑机械,2002,(5):28-35 Qian Q H, Li Z F, Fu D M. Application situation and outlook of TBM in underground project in China[J]. Construction Machinery, 2002,(5):28-25(in Chinese)
    [2] 张厚美.TBM的掘进性能数值仿真研究[J].隧道建设,2007,26(S2):1-7 Zhang H M. Study on numerical simulations of performance of tunnel boring machines (TBM)[J]. Tunnel Construction, 2007,26(S2):1-7(in Chinese)
    [3] 朱合华,徐前卫,廖少明,等.土压平衡盾构施工的顶进推力模型试验研究[J].岩土力学,2007,28(8):1587-1594 Zhu H H, Xu Q W, Liao S M, et al. Experimental study on thrust force during tunnel excavation with earth pressure balance shield machine[J]. Rock and Soil Mechanics, 2007,28(8):1587-1594(in Chinese)
    [4] 吕强,傅德明.土压平衡盾构掘进机刀盘扭矩模拟试验研究[J].岩石力学与工程学报,2006,25(S1):3137-3143 Lü Q, Fu D M. Research on torque of cutterhead for earth pressure balance shield with simulating experimental[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2006,25(S1):3137-3143(in Chinese)
    [5] 桑松龄.TBM刀盘支撑筋布置优化[J].机械工程与自动化,2013,(6):13-15 Sang S L. Optimal design of support bar location of TBM cutter head[J]. Mechanical Engineering & Automation, 2013,(6):13-15(in Chinese)
    [6] 吴峰.TBM盘形滚刀贯入度与结构参数优化设计研究[D].长沙:中南大学,2012 Wu F. TBM disc cutter penetration and structure parameter optimization design research[D]. Changsha:Central South University, 2012(in Chinese)
    [7] 张珂,王腾跃,孙红,等.全断面岩石掘进机盘形滚刀破岩模拟[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2010,26(6):1209-1213,1218 Zhang K, Wang T y, Sun H, et al. Simulation study on disc cutter of full face rock tunnel boring machine[J]. Journal of Shenyang Jianzhu University (Natural Science), 2010, 26(6):1209-1213,1218(in Chinese)
    [8] 李大平.基于ABAQUS的TBM刀盘溜碴过程仿真[J].建设机械技术与管理,2013,(6):101-106 Li T P. Process simulation of the TBM knife disc slip to be based on ABAQUS[J]. Construction Machinery Technology & Management, 2013,(6):101-106(in Chinese)
    [9] 夏毅敏,吴元,吴峰,等.某隧道盾构刀盘仿真与力学性能研究[J].计算机工程与应用,2013,49(11):248-251 Xia Y M, Wu Y, Wu F, et al. Study on simulation and mechanical properties of tunnel shield cutterhead[J]. Computer Engineering and Applications, 2013,49(11):248-251(in Chinese)
    [10] 杨海栗,田建平,文华斌,等.基于ANSYS的全断面岩石隧道掘进机刀盘热-结构耦合分析[J].矿山机械,2013,41(4):11-14 Yang H L, Tian J P, Wen H B, et al. Thermal structure coupling analysis on cutterhead of full face rock TBM based on ANSYS[J]. Mining & Processing Equipment, 2013,41(4):11-14(in Chinese)
    [11] 张红星,张宁川.803E掘进机刀盘振动问题浅探[J].隧道建设,2007,27(6):76-78 Zhang H X, Zhang N C. Brief discussion on cutter head vibration of type 803E TBM[J]. Tunnel Construction, 2007, 27(6):76-78(in Chinese)
    [12] 刘义,李济顺,陈国定,等.盾构刀盘的有限元仿真分析研究[J].矿山机械,2008,36(17):31-33 Liu Y, Li J S, Chen G D, et al. Finite element simulation analysis on the shield cutterhead[J]. Mining & Processing Equipment, 2008,36(17):31-33(in Chinese)
    [13] 张学亮.齿轮箱模态分析和结构优化方法研究[D].太原:太原理工大学,2010 Zhang X L. Study on modal analysis structure optimization method of gearbox[D]. Taiyuan:Taiyuan University of Technology, 2010(in Chinese)
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  • 收稿日期:  2014-11-20
  • 刊出日期:  2016-10-05

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