大直径盾构隧道掘进施工技术

进入21世纪,我国土地资源变得更加紧张,对环境的要求也更加严格。因此,避免大规模拆迁和改造,减少建设和运营期对周围居民造成的影响,不仅是投资和工期控制的需要,更是城市高质量发展的需要。在此背景下,地下隧道特别是大断面隧道在基建中的优越性日益凸显。同时,伴随着我国大型盾构穿越江、河、湖、海等重大工程的成功实施,大直径盾构隧道具有良好的应用前景。     

一种多功能举升爬楼拖车的设计

针对现有日常及生产拖车设备的结构繁重、操作复杂、耗费体力问题,设计了一款六自由度多功能助力拖车。针对所设计的多功能手拖车进行了结构分析与工作原理说明,论述了新型拖车结构上的优势与工作模式的特点,并对关键结构部件设计的合理性进行有限元分析与验证;在搭建了控制硬件框架的基础上,设计了基于DSP 56F8037控制、直流电机驱动及CAN总线通讯的拖车硬件系统;最后通过实验分别测试了多功能手拖车空载和带负载时运输、爬楼、举升等性能。实验结果表明:所设计的多功能手拖车能够有效带载40 kg以上,在爬楼及举升货物过程中效率能够提高20%以上,具有结构简单、效率高、省力的优点。     

土压平衡盾构刀盘优化设计与分析

针对某土压平衡盾构(EPB)刀盘,以刀盘质量、强度和刚度为优化目标,基于Workbench平台建立了刀盘参数化设计优化模型,采用多目标遗传算法进行求解,得到了3种优化方案。针对刀盘应力集中处局部结构进行改进,有限元分析结果表明适当增加牛腿壁厚和选择合适的牛腿轴线与面板之间夹角值,能有效提高刀盘的力学性能。     

基于Hyperworks高转速大直径回转件设计与分析

转鼓是离心设备的核心部分,决定着设备的功能和分离效果。小而精的转鼓结构有利于转鼓运转稳定,但其工作能力有限。文章根据市场对转鼓大工作能力的需求,基于有限元分析方法,设计高转速大直径回转件作为离心机转鼓结构,并通过仿真分析验证其结构的可行性。     

应急监测拖车车身骨架结构分析与轻量化研究

运用有限元分析理论,在ANSYS Workbench有限元软件中建立应急监测拖车车身骨架结构的有限元模型,并对其进行静力学分析和模态分析。根据分析结果采用拓扑优化方法对应急监测拖车车身骨架进行拓扑优化设计,根据拓扑优化结果并结合车身骨架的设计和制造工艺要求,对车身骨架结构重新进行布局和设计,得到优化后的车身骨架结构。通过相对灵敏度分析找出对车身骨架性能不敏感但对车重敏感的设计变量,采用多目标尺寸优化的方法对应急监测拖车车身骨架结构进行轻量化设计,并对其在水平弯曲、极限扭转、紧急制动和紧急转弯4种典型工况下的性能进行对比。结果表明:优化后的车身骨架在满足各项性能要求的前提下,实现减重86.57 kg,减重率为14.08%,取得了一定的轻量化效果。     

长管拖车车架静力分析与模态分析

长管拖车属于危化品运输车,国家标准已严格限制其整备质量不能超过40 t,为了提高产品市场竞争力,使长管拖车运气量尽可能最大化,开发了一种轻量化长管拖车车架,建立本次长管拖车车架有限元模型,并按TSG R0005-2011《移动式压力容器安全技术监察规程》所要求考虑的惯性力载荷,对车架进行静力学分析,分析结果得出车架强度与刚度均符合要求。并通过对车架的模态分析,找出本次设计车架的频率和振型,得出车架可以有效避免共振产生,表明本次轻量化车架设计的合理性。     

基于线性回归分析的大直径盾构机刀盘扭矩预测模型研究

为实现对刀盘推力和扭矩的精准控制,需要对刀盘扭矩进行预测。文章在现有经验模型的基础上,基于线性回归分析方法,选取已有工程案例中大直径泥水平衡盾构机配置参数为训练集和测试集,获得经验模型的扭矩系数,并对其准确性进行验证。结果表明,采用线性回归方法获得的经验模型能够较为准确预测刀盘扭矩,能够为盾构机设计人员提供快速计算刀盘扭矩的可行方法。     

大直径盾构隧道管片在复合地层中的受力特点分析研究

随着盾构直径以及隧道埋深的增大,复合地层下大直径盾构隧道衬砌管片结构的受力情况也越来越复杂。以贵阳地铁S1号一期工程（皂角坝站-望城坡站）大直径盾构隧道为研究对象,采用修正惯用法对复合地层条件下隧道衬砌管片的结构受力进行计算分析,深入研究复合地层条件下大直径盾构隧道管片衬砌的受力机理。通过计算分析及对比研究可知,大直径盾构隧道管片在复合地层中受力特点主要为拱顶侧受压,拱腰侧受拉,且最大变形及弯矩均发生在拱顶处。结构内力及变形随埋深增大而增大,但埋深相同时,良好的围岩条件能提供较强的地基反力减小结构所受内力。     

ANSYS在拖车车架刚强度分析中的应用

本文介绍了利用ＡＮＳＹＳ程序进行某复杂系统的拖车车架的刚经中度分析的整个过程,通过一系列的步骤,建模（模型简化）,加载（两种工况）,解算,及后处理,获得了车架的变形及应力,为车困的优化主重要的依据。     

盾构机滚刀刀箱受力分析与结构优化

根据盾构机滚刀刀箱的受力特点,利用有限元分析软件对等效应力、最大变形量及最大应力进行仿真分析,根据仿真结果,刀箱最大等效应力为38 MPa,最大变形量为0.0273 mm,安全系数为8.3,现有刀箱结构及材料能够满足施工的需要。根据分析结果对刀箱结构进行了优化,并利用有限元分析软件对优化后的刀箱进行受力分析,结果显示,优化后的刀箱最大等效应力为33 MPa,最大变形量为0.0166 mm,安全系数为9.55;优化前后刀箱最大等效应力降低了13.2%,最大变形量减少了39.2%,安全系数增加了15.1%,刀箱结构质量减少了8.6%,优化后的刀箱有利于保证整个盾构机的稳定运行。     

某半挂拖车在运动状态下的力学分析

本文应用有限元法,建立了半挂拖车的有限元模型,在模态分析的基础上,求解拖车在不同路面激振频率下的响应,得到了具有实际工程意义的结论。     

残损航空器搬移拖车液压悬架参数分析及优化

为了合理选择残损航空器搬移拖车液压悬架参数使整车具有较好的动态性能,建立了两自由度液压悬架模型,推导出液压悬架的刚度和阻尼方程;根据工程实际应用建立了搬移拖车多体动力学模型、液压系统模型,进行联合仿真,分析得出了悬挂液压系统主要参数对搬移拖车动态性能的影响规律;并以车架加权加速度均方根值最小为优化目标,基于遗传算法对液压悬架主要参数进行优化设计。优化结果表明:在随机输入和脉冲输入下车身垂直加速度均方根值分别降低了26.1%和31.6%,有效提高了搬移拖车行驶过程中的稳定性。     

基于ABAQUS的盾构滚刀模态分析及优化

针对复合地层盾构施工引起的振动导致盾构刀具损坏的问题,以实际工程的盘形滚刀为例,利用ABAQUS有限元分析软件建立了刀具模型。仿真得到了刀具模态分析结果,包括刀具在各阶模态下的固有频率、振型及刀具的变形特征。与锤击模态试验法得出的结果对比,验证了仿真的可行性。通过改变刀轴和刀圈的直径参数对刀具进行优化,提高了刀具的固有频率,改善了刀具的抗冲击振动性能。     

拖车手刹故障的分析与处理

1 前言 广州港务局新港港务公司5辆Y.QC45拖车是生产厂家初期开发产品,其停车制动装置为机械操纵的鼓形抱带式中央制动器,安装在由钢板弹簧悬挂的驱动桥主减速器上,通过拉索操纵。停车制动器自使用以来一直存在手刹拉不紧、钢带易跌落的问题,修理次数多,材料消耗严重。经充分论证并与生产厂协商后,将其改成钳盘式拉杆操纵的中央制动器。     

基于ANSYS的高速动车车轮强度分析

以某动车组转向架车轮为研究对象建立有限元模型。应用ANSYS软件对200km/h速度等级的高速列车车轮强度进行计算和强度分析。按照UIC510-5标准,对车轮的静强度进行评定。     

基于Hyperworks大型卷板机上梁轻量化设计

以某大型卷板机上梁为研究对象,建立基于Hyperworks的上梁有限元模型。首先,通过拓扑优化,根据密度云图所示的材料分布,在上梁原有筋板结构基础上改进筋板布局;再运用有限元分析方法,对上梁关键尺寸进行性能指标的灵敏度分析;利用最小二乘法,得到上梁各关键尺寸变化时质量对结构刚度和强度变化影响的灵敏度;最后,利用Optistruct优化模块,建立以灵敏尺寸作为优化参数,满足结构强度、刚度和板厚度尺寸为约束,整体质量最小为目标的尺寸优化,得到最佳的尺寸配置。优化后的结构质量下降4.431吨,取得很好的优化效果。     

基于Hyperworks的机床料叉强度有限元分析及结构优化

以某发动机生产线的机床料叉作为研究对象,利用CAD三维软件建立料叉的三维模型,并基于Hyperworks软件建立机床料叉的有限元模型.利用Optistruct求解器模块进行静力学分析计算,得出在机床料叉的一侧同时承载两个质量均为200 kg夹具时的应力及位移状态,并对其强度进行验证.结果表明在此载荷工况下料叉的强度不满...     

矿用新型支架搬运拖车的设计分析

为了降低煤矿井下的运输成本,提高井下液压支架的运输效率,基于目前国内现行的支架搬运方式和特点进行研究和分析,给出了一种支架搬运的新方法。具体介绍了支架搬运拖车的适用场景、技术指标、结构组成和运行特点,对该支架搬运拖车的U型结构的强度进行了检验。实践证明,该研究所提出的搬运方式可以有效提高支架运输效率,缩短煤开采工作面的搬家倒面的工作周期,此外该运输方式使用设备单一,参与人数较少,工作时转运环节简便,可以有效避免安全隐患。     

基于ProCAST的拖车连杆头铸造工艺优化研究

为了优化拖车连杆头铸件的浇注工艺,以Pro／E软件为前处理平台,以ProCAST软件为模拟平台,结合工厂实际生产的需要,对拖车连杆头铸件进行了数值模拟。通过对模拟结果与试制结果的比较,在充分肯定ProCAST软件分析准确性的基础上,从浇注系统和补缩系统入手,对铸件进行了工艺参数的优化设计。研究结果表明：通过充型凝固数值模拟分析以进行工艺参数的优化,有效地避免了铸件体中出现缺陷,提高了产品的质量。     

大直径盾构刀盘结构整体强度分析

盾构掘进机是一种广泛应用于隧道工程施工的大型机械设备。刀盘刀具是盾构掘进机的关键部件,因此盾构刀盘的强度设计十分重要。文中利用有限元软件建立盾构刀盘的有限元模型进行数值模拟,分析了在不同工况及不同设计方案下刀盘的受力状态,为盾构刀盘刀具优化结构设计提供参考依据。