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TBM推进机构静刚度建模与灵敏性分析
1
作者
徐尤南
陈洁
刘志强
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期901-910,共10页
针对大突变载荷、极限重载荷作用条件下TBM液压推进机构承载能力,研究TBM液压推进机构刚度性能及其灵敏性。所述方法将并联连接的每个液压推进缸支链的缸体、活塞及液压油视作串联连接的多柔体,建立了推进缸静刚度模型,并用有限元法验...
针对大突变载荷、极限重载荷作用条件下TBM液压推进机构承载能力,研究TBM液压推进机构刚度性能及其灵敏性。所述方法将并联连接的每个液压推进缸支链的缸体、活塞及液压油视作串联连接的多柔体,建立了推进缸静刚度模型,并用有限元法验证了其有效性。然后,运用并联机构微分运动原理建立了机构运动学模型,建立了变形协调方程和动力兼容方程,得到了机构静刚度的关系式,并用有限元方法验证了其有效性。利用灵敏性分析法得到了机构刚度与结构尺寸以及位姿之关系,结果表明:机构楔形角、动平台大小对机构横向x轴、竖向y轴刚度以及纵向z轴转动刚度影响较大,横向x轴、竖向y轴刚度及其转向刚度分别相等;机构各向刚度偏差分布规律相同且随着纵向位移的增加而逐渐减小,其计算偏差不超过2%。
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关键词
tbm推进机构
液压缸静刚度
机构
静刚度
机构
灵敏性
有限元方法
下载PDF
职称材料
全断面岩石隧道掘进机支撑-推进-换步机构静刚度分析
被引量：
7
2
作者
王晓龙
杨玉虎
黄田
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期56-65,共10页
针对全断面岩石隧道掘进机(Tunnel boring machine,TBM)在施工作业过程中掘进轨迹经常偏离预设轨迹、严重影响掘进精度及效率的问题,研究其支撑-推进-换步机构刚度半解析建模方法。从分析机构的变形协调条件入手,构造出计及所有支链构...
针对全断面岩石隧道掘进机(Tunnel boring machine,TBM)在施工作业过程中掘进轨迹经常偏离预设轨迹、严重影响掘进精度及效率的问题,研究其支撑-推进-换步机构刚度半解析建模方法。从分析机构的变形协调条件入手,构造出计及所有支链构件及末端自身弹性贡献的半解析静刚度模型,该模型综合考虑了复杂物理边条(围岩)、机械系统刚度及液压系统刚度。通过算例揭示整机静刚度在掘进全域随位姿的变化规律,并借助有限元分析软件验证了所建模型的正确性。
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关键词
tbm
支撑-
推进
-换步
机构
静刚度分析
半解析静刚度
原文传递
TBM液压推进缸振动力学建模及其缩聚方法
被引量：
2
3
作者
徐尤南
刘志强
陈洁
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2021年第5期99-105,共7页
针对TBM液压推进机构机械动力最优控制的振动力学建模问题,研究了TBM液压推进缸振动力学建模方法。考虑到其缸体、活塞及液压油的柔性,并利用拉氏动力学方法建立了其三自由度集中参数振动力学模型,运用有限元法验证了模型的有效性。利...
针对TBM液压推进机构机械动力最优控制的振动力学建模问题,研究了TBM液压推进缸振动力学建模方法。考虑到其缸体、活塞及液压油的柔性,并利用拉氏动力学方法建立了其三自由度集中参数振动力学模型,运用有限元法验证了模型的有效性。利用动、静态缩聚法对所述模型的自由度进行了缩聚,并对缩聚模型与原模型的动力学特性进行了比较,结果表明:缩聚前后的模型在各推进位置的1阶固有频率最大误差值为1.37 Hz,幅频特性曲线的趋势基本吻合,验证了缩聚模型的有效性。所建立的推进缸振动力学缩聚模型,为推进机构的整机振动力学建模提供了前提条件,且可大大减少推进机构整机振动力学模型的自由度数,为其机械动力最优控制提供了高效、简单的计算模型。
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关键词
tbm推进机构
液压
推进
缸
振动力学建模
静态缩聚法
动态缩聚法
原文传递
题名
TBM推进机构静刚度建模与灵敏性分析
1
作者
徐尤南
陈洁
刘志强
机构
华东交通大学机电与车辆工程学院
出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期901-910,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52075171,51675180)资助。
文摘
针对大突变载荷、极限重载荷作用条件下TBM液压推进机构承载能力,研究TBM液压推进机构刚度性能及其灵敏性。所述方法将并联连接的每个液压推进缸支链的缸体、活塞及液压油视作串联连接的多柔体,建立了推进缸静刚度模型,并用有限元法验证了其有效性。然后,运用并联机构微分运动原理建立了机构运动学模型,建立了变形协调方程和动力兼容方程,得到了机构静刚度的关系式,并用有限元方法验证了其有效性。利用灵敏性分析法得到了机构刚度与结构尺寸以及位姿之关系,结果表明:机构楔形角、动平台大小对机构横向x轴、竖向y轴刚度以及纵向z轴转动刚度影响较大,横向x轴、竖向y轴刚度及其转向刚度分别相等;机构各向刚度偏差分布规律相同且随着纵向位移的增加而逐渐减小,其计算偏差不超过2%。
关键词
tbm推进机构
液压缸静刚度
机构
静刚度
机构
灵敏性
有限元方法
Keywords
tbm
propulsion mechanism
Hydraulic cylinder static stiffness
Mechanism static stiffness
Mechanism sensitivity
Finite element method
分类号
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
下载PDF
职称材料
题名
全断面岩石隧道掘进机支撑-推进-换步机构静刚度分析
被引量：
7
2
作者
王晓龙
杨玉虎
黄田
机构
天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期56-65,共10页
基金
国家重点基础研究计划(973计划,2013CB035403)
国家高技术研究发展计划(863计划,2012AA041803)资助项目
文摘
针对全断面岩石隧道掘进机(Tunnel boring machine,TBM)在施工作业过程中掘进轨迹经常偏离预设轨迹、严重影响掘进精度及效率的问题,研究其支撑-推进-换步机构刚度半解析建模方法。从分析机构的变形协调条件入手,构造出计及所有支链构件及末端自身弹性贡献的半解析静刚度模型,该模型综合考虑了复杂物理边条(围岩)、机械系统刚度及液压系统刚度。通过算例揭示整机静刚度在掘进全域随位姿的变化规律,并借助有限元分析软件验证了所建模型的正确性。
关键词
tbm
支撑-
推进
-换步
机构
静刚度分析
半解析静刚度
Keywords
tbm
gripping-thrusting-regripping mechanism
stiffness analysis
semi-stiffness
分类号
U455.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
TBM液压推进缸振动力学建模及其缩聚方法
被引量：
2
3
作者
徐尤南
刘志强
陈洁
机构
华东交通大学机电与车辆工程学院
出处
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2021年第5期99-105,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51675180,52075171)。
文摘
针对TBM液压推进机构机械动力最优控制的振动力学建模问题,研究了TBM液压推进缸振动力学建模方法。考虑到其缸体、活塞及液压油的柔性,并利用拉氏动力学方法建立了其三自由度集中参数振动力学模型,运用有限元法验证了模型的有效性。利用动、静态缩聚法对所述模型的自由度进行了缩聚,并对缩聚模型与原模型的动力学特性进行了比较,结果表明:缩聚前后的模型在各推进位置的1阶固有频率最大误差值为1.37 Hz,幅频特性曲线的趋势基本吻合,验证了缩聚模型的有效性。所建立的推进缸振动力学缩聚模型,为推进机构的整机振动力学建模提供了前提条件,且可大大减少推进机构整机振动力学模型的自由度数,为其机械动力最优控制提供了高效、简单的计算模型。
关键词
tbm推进机构
液压
推进
缸
振动力学建模
静态缩聚法
动态缩聚法
Keywords
tbm
propulsion mechanism
hydraulic propulsion cylinder
vibration mechanics modeling
static modeling method
dynamic modeling method
分类号
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
TBM推进机构静刚度建模与灵敏性分析
徐尤南
陈洁
刘志强
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
下载PDF
职称材料
2
全断面岩石隧道掘进机支撑-推进-换步机构静刚度分析
王晓龙
杨玉虎
黄田
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
7
原文传递
3
TBM液压推进缸振动力学建模及其缩聚方法
徐尤南
刘志强
陈洁
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2021
2
原文传递
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