基于ANSYS的TBM刀盤動(dòng)力特性分析.pdf

1、本文基于ANSYS對(duì)TBM刀盤進(jìn)行了模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析、啟動(dòng)時(shí)的瞬態(tài)分析和正常工作時(shí)的穩(wěn)態(tài)分析，得到了一些有工程價(jià)值的認(rèn)識(shí)和結(jié)果，為TBM安全、穩(wěn)定和低振運(yùn)行提供一些有益的建議，也為TBM刀盤的設(shè)計(jì)、改進(jìn)和優(yōu)化提供一套研究方法。本文的主要工作如下：
　　1．對(duì)有肋板和無肋板兩類TBM刀盤進(jìn)行了模態(tài)分析，得到了兩種模型的前6階固有頻率和相應(yīng)的模態(tài)。結(jié)果表明，添加肋板以后，刀盤的低階固有頻率有明顯提高。在較低階模態(tài)，有肋板刀盤與無肋

2、板刀盤的模態(tài)相似；而在較高階模態(tài)，無肋板刀盤的位移主要在刀盤面板上，而有肋板刀盤的位移已轉(zhuǎn)移至肋板上。
　　2．對(duì)有肋板和無肋板兩類TBM刀盤進(jìn)行了諧響應(yīng)分析，得到了在周期性簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下，刀盤上各點(diǎn)位移隨激勵(lì)頻率變化的幅頻響應(yīng)曲線。結(jié)果表明，雖然增加肋板可以有效地減輕刀盤的振動(dòng)，但在某些特定頻率下，仍會(huì)引起比無肋板時(shí)更強(qiáng)烈的振動(dòng)。有肋板刀盤的共振主要集中在某一個(gè)頻率上，而無肋板刀盤的共振頻率則較為分散。
　　3．通過對(duì)TB

3、M啟動(dòng)時(shí)刀盤的瞬態(tài)分析，得到了刀盤上各點(diǎn)隨時(shí)間變化的位移、速度和加速度響應(yīng)，繪出了滾刀切深分別為5 mm、9 mm和11 mm時(shí)刀盤上中心滾刀、正滾刀和邊滾刀三個(gè)不同位置處的位移和速度響應(yīng)曲線，分析了巖石單軸抗壓強(qiáng)度對(duì)刀盤動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。
　　4．通過對(duì)TBM正常工作時(shí)刀盤的穩(wěn)態(tài)分析，得到了刀盤上各點(diǎn)的位移、速度和加速度的響應(yīng)曲線，并比較了不同切深情況下刀盤三個(gè)不同位置處位移量的變化規(guī)律。這些數(shù)據(jù)對(duì)TBM施工時(shí)選擇最優(yōu)切深具有一定