EPB盾构掘进机刀具运动学建模分析

EPB盾构掘进机的刀盘上可根据切削土质的软硬而选择安装硬岩刀具和软土刀具。通过运用空间几何理论以及空间运动学的坐标变换矩阵法对刀盘上安装的正滚刀、边滚刀以及切刀的破岩过程进行分析,得出了刀具破岩的运动规律,建立了刀具工作刀刃的破岩运动学模型。模型的建立有利于对刀具进行磨损和破岩机理以及刀具优化设计的研究。     

盾构切刀切削过程热力耦合分析

根据热传导理论、弹性力学变分原理及热应力理论,并考虑了切刀材料热物理参数随温度的变化,建立了切刀切削的温度场模型。结合Solidworks和Ansys软件,对掘进参数和切刀几何参数对切刀在切削过程中的热-应力耦合问题以及掘进参数和切刀几何参数对切刀的温度场和热-应力耦合场分布的影响进行了研究。结果表明:切削速度、切深以及切刀前角都对盾构切刀切削温度和应力有影响,切削速度、切刀前角的增加,都会使切削温度和应力增加;切削速度升高,切刀刀面、后刀面温度和应力变化不同,前刀面减小,后刀面增加。     

基于富钴结壳微地形的采集头载荷波动性研究

采用分形理论对海底随机地形进行重构和生成,按照海底微地形特征生成了200个随机典型地形,在此基础上对螺旋滚筒采集头切削钴结壳过程进行仿真,研究海底富钴结壳微地形的数字特征参量(高程差、高程均方差和相对平均高程)与采集头载荷波动性的关系,仿真的有效性通过实验进行验证.仿真研究结果表明,海底微地形的高程差和相对平均高程对采集头载荷波动性的影响不显著;高程均方差的变化对采集头载荷波动性的影响显著,当高程均方差大于1.75cm时,高程均方差的增加,引起载荷波动系数的显著增大.     

凿岩机冲击压力先导控制油路性能研究

凿岩机液压控制系统需根据推进和回转负载情况自动调整冲击回路的压力参数,以实现凿岩机多个运动部件间的压力流量精确匹配,从而实现高效凿岩和防空打功能。根据凿岩机冲击压力控制原理,结合实验数据建立了系统的非线性数学模型,利用方框图方法分析了先导控制回路的动态特性,找到了先导压力控制系统中结构参数、介质流动特性参数对系统工作性能的影响规律,为凿岩台车类产品开发提供参考。     

一种深海钴结壳采矿头力学测试系统的设计

介绍了由工控机、多功能数据采集卡PCL-818L和PCL-836多功能计数器／定时器卡组成的一套计算机自动测试系统。该系统能完成钴结壳采矿头力学参数的在线监测．能实时反应动态信号的变化过程，具有可视性、直观性、实时性的优点。实际证明，此种方法可靠、可行。     

富钴结壳截割粒度分布分形规律的研究

应用分形理论研究螺旋切削采集法截割富钴结壳粒度分布规律，结果表明，其粒度分布具有很好的分形结构，可以用分形维数定量描述。通过大量试验，初步测定截割破碎富钴结壳及其模拟料粒度分布的分形维数在2．4236～2．6112之间，提出了切削深度与粒度分布关系的回归模型，用于预测截割破碎富钴结壳的情况，对于深海采矿系统的设计具有重要意义。     

AVS数据可视化技术对微形地貌模拟初探

简要阐述了微形地貌模拟的意义及数据采集方法，并通过AVS 技术对采集到的模拟数据进行三维可视化，有利于海底矿产资源开采的一些理论上的研究。     

基于虚拟仪器的能源监控系统的研究

讨论了基于虚拟仪器思想的监控系统的构成及其在企业能源监控中的应用。重点讨论了能源监控系统数据采集和通信部分的硬件设计及系统软件的设计思想。     

在机械CAD环境下的图解法设计

本文举例简述了在机械CAD环境下 ,图解法设计过程和寻优过程 ,分析了图解法设计精度。表明在CAD环境下高精度的图解法将在机械设计领域发挥重要作用     

TBM刀具三维破岩仿真

根据TBM现场施工的特点,探索在ANSYS LS／DYNA环境下建立TBM刀具三维破岩仿真模型的方法. 通过算例成功模拟了某型TBM常截面盘形滚刀滚压破碎混凝土的施工过程,获得了TBM盘形滚刀的三向力以及刀圈、混凝土的应力场、刀刃侧滑等信息,并对其进行了分析. 仿真结果表明:盘形滚刀破岩过程呈现明显的跃进式破碎的特点,刀圈侧滑以及应力集中等现象是造成刀具失效的主要原因.该结论为刀盘的结构设计和工程施工维护提供了基础数据.