盾構刀盤的受力分析及結構優(yōu)化.pdf

1、盾構刀盤是盾構機的重要部件之一,在實際工況中受力狀況比較復雜。我國生產(chǎn)的盾構刀盤,多基于國外產(chǎn)品的仿制,缺乏必要的理論分析和設計計算基礎,從而導致盾構刀盅的設計及制造相對滯后,刀盤重量過大。本文針對硬巖盾構刀盤作為研究對象,分析和計算其工作中的應力分布規(guī)律。
　　 本研究主要內容包括：⑴根據(jù)刀盤已有的生產(chǎn)圖紙,進行ANSYS WORKBENCH有限元分析建模。簡化了刀盤結構中不必要的細節(jié),將受力較為復雜的刀座簡化為主梁直接受力,

2、并對易產(chǎn)生應力奇異的部位進行圓角處理。建模后對模型進行支反力計算驗證,證明該模型精度能夠滿足計算要求。⑵在前處理建模的基礎上,針對硬巖刀盤常見的工況進行分析。結果認為,在三分之一堵轉條件下,刀盤應力的峰值較大,且各工況應力峰值部位的分布存在一定規(guī)律,基本上處于刀盤牛腿根部。說明刀盤的牛腿部位是應力敏感區(qū)。⑶對刀盤進行數(shù)值模擬疲勞分析、并將材料和焊接試件的實驗結果作對比,估算出刀盤的低周疲勞壽命。⑷對刀盤的結構進行了局部的改進,并將改進后