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国家自然科学基金(51275339)

作品数:10 被引量:85H指数:7
相关作者:郭伟刘建琴刘蒙蒙王磊孙红艳更多>>
相关机构:天津大学云南艺术学院更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家社会科学基金更多>>
相关领域:建筑科学交通运输工程金属学及工艺机械工程更多>>

文献类型

  • 10篇中文期刊文章

领域

  • 5篇建筑科学
  • 4篇交通运输工程
  • 2篇金属学及工艺
  • 1篇矿业工程
  • 1篇机械工程
  • 1篇轻工技术与工...

主题

  • 5篇掘进
  • 5篇掘进机
  • 5篇滚刀
  • 3篇盘形滚刀
  • 2篇刀盘
  • 2篇断面
  • 2篇岩石掘进机
  • 2篇受力
  • 2篇隧道
  • 2篇隧道掘进
  • 2篇隧道掘进机
  • 2篇破岩
  • 2篇全断面
  • 2篇全断面岩石
  • 2篇全断面岩石掘...
  • 2篇TBM
  • 1篇单轴
  • 1篇单轴抗压
  • 1篇单轴抗压强度
  • 1篇刀具

机构

  • 6篇天津大学
  • 1篇云南艺术学院

作者

  • 6篇郭伟
  • 5篇刘建琴
  • 2篇刘蒙蒙
  • 2篇王磊
  • 1篇朱殿华
  • 1篇胡云斌
  • 1篇张斌
  • 1篇孙斌
  • 1篇宋立玮
  • 1篇孙红艳

传媒

  • 1篇家具与室内装...
  • 1篇现代隧道技术
  • 1篇机械工程学报
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年份

  • 1篇2021
  • 1篇2018
  • 1篇2017
  • 1篇2016
  • 3篇2015
  • 3篇2014
10 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
基于载荷分析的滚刀布局研究被引量:7
2016年
针对硬岩掘进机滚刀载荷、刀盘转速以及刀具布局问题,综合考虑滚刀破岩运动形式和破岩机理,应用非线性有限元分析软件ABAQUS建立了滚刀回转切削模型.与线性切削模型相比,该模型可以更加真实地模拟滚刀工作情况,利用试验数据验证仿真模型的正确性与可行性.在此基础上,研究了滚刀侧向力与安装半径的关系,以及滚刀载荷、比能与操作参数的关系,分析了相邻滚刀在两种布置情况下的载荷变化.结果表明:滚刀侧向力随着安装半径变小而变大;滚刀的垂直力和滚动力随刀盘转速增加而增大,并且转速和切深之间存在最优的组合关系.最后,改进滚刀的安装形式;结合等磨损的原则,提出了内侧滚刀超前外侧滚刀的布置方法.
刘建琴秦得昌郭伟
关键词:盘形滚刀
New Method for Studying Rock-Breaking Mechanism by Disc Cutters被引量:1
2017年
Gaining a thorough understanding of the theoretical principles of rock breaking with a disc cutter is a critical issue in tunnel boring machine(TBM) technology.To fully consider the complexity and importance of the basic principles of rock breaking during tunnel excavation,in this paper we use a new method, the smooth particle hydrodynamics(SPH), to study the rock-breaking mechanism and verify its accuracy and feasibility. Using the SPH method, we induce the rock fragmentation process with two cutters in synchronous and sequential orders. The results show that when the cutters act on rock sequentially,the second indentation influences the crack evolution of the first indentation. With increased cutter spacing, the second crack gradually becomes independent of the first crack.Under synchronous action of the two cutters, a bursiform nucleus is generated beneath the cutters and the area of the nucleus increases with increased cutter spacing. Whether the cutters act on the rock sequentially or synchronously,we found the optimum cutter spacing of our chosen rock type to be 60 mm. Our analyses results show that the efficiency of sequential rock cutting is superior to synchronous cutting, both with respect to crack evolution and cutter force.
Jianqin LiuHuaicheng BinWei GuoMengmeng LiuXuanbin Jia
关键词:SPHROCKBREAKINGCRACK
基于TBM刀盘结构分析的滚刀布局设计(英文)被引量:8
2018年
目前,滚刀布局设计研究中存在许多不足,如边滚刀变切深的特性,刀盘焊缝的约束条件,刀盘剖面轮廓与滚刀极径布置的耦合机制问题等均未被考虑和重视。为解决这些问题,笔者提出了一种基于刀盘剖面轮廓和焊缝约束条件的刀具布局的适应性设计方法。以最外侧刀具的轴承受力为评价准则,给出平面刀盘的剖面轮廓设计方法;采用GA算法,基于等寿命原则和等磨损原则,对边刀的倾斜角进行了优化设计;给出了对滚刀进行星型布置时,滚刀与滚刀、人孔、出渣槽以及焊缝之间不干涉的边界条件;采用各指标在邻近两次布局中的相对优化提高度进行量纲的一致性处理,建立了刀盘的综合评价模型,完成刀具的周向布置。以MB264-311-8030 mm型TBM刀盘为案例,计算结果表明,与原始滚刀的布局相比,51把滚刀中,极径的最大差距仅有25.8 mm,相对于刀盘的半径大小为0.64%,极小;刀盘的径向不平衡力减少了62.41%,倾覆力矩减少了33.22%,质心偏斜量仅增加了18.48%,各指标都优于或近似等于原始刀盘布局结果;刀盘的应力和变形均小于原始刀盘,有效地验证了模型的可行性。
孙红艳郭伟刘建琴宋立玮刘小庆
关键词:遗传算法
硬岩掘进机盘型滚刀回转破岩仿真研究被引量:25
2015年
硬岩掘进机上盘形滚刀在实际破岩过程中既随刀盘公转,又绕自身轴线自转,是一个复杂的运动过程。滚刀在破岩过程中受到的作用力的计算是进行刀盘设计和推进系统设计的重要依据。针对硬岩掘进机盘型滚刀破岩过程分析和计算的复杂性,应用ABAQUS软件中多体动力学原理建立滚刀组合回转破岩的有限元模型,模型中采用无限元网格施加无反射边界条件,消除模型大小对仿真结果的影响。通过分析计算滚刀破岩中所受的作用力,研究了滚刀回转破岩的刀间距及相位差。仿真结果表明,对于所选用的岩石类型,其最优刀间距为60mm,此时滚刀受到的滚动力最小,破岩质量最大,破岩比能最小;相邻滚刀的最佳相位差为120°,破岩质量最大,比能最小。研究为硬岩掘进机上刀盘刀具的布局研究奠定了基础。
刘建琴刘蒙蒙郭伟
关键词:硬岩掘进机相位差
隧道掘进机刀盘结构性能评价研究关键问题分析被引量:15
2014年
刀盘是隧道掘进机的关键部件,刀盘的结构性能会影响隧道掘进机的施工效率、施工成本及施工安全,因此对刀盘结构性能进行综合评价对工程实践具有重要指导意义。文章首先从刀具破岩机理、刀盘布局设计及掘进性能评价三方面对国内外研究现状进行了综述,总结了研究成果及存在的局限性;基于研究现状,提出了刀盘结构性能评价研究需要解决的关键问题。研究认为:需全面考虑刀盘结构参数的影响,进一步完善整个刀盘刀群的破岩机理、刀盘及刀具布局设计,以及掘进性能预测模型。
刘建琴刘蒙蒙郭伟王磊
基于CSM模型的TBM滚刀受力预测公式被引量:10
2015年
研究盘型滚刀的受力模型可以使滚刀受力计算更精确,进而为刀盘的受力分析及刀具在刀盘上的布局提供理论依据。通过对原有CSM受力模型分析的基础上,基于盘形滚刀切割岩石实际情况提出了改进的CSM模型。对滚刀刀圈采用NX Nastran软件有限元分析计算校核其强度。通过与实验数据及与原CSM模型对比验证了其优越性,并与国内外现有的其他受力模型进行了对比,验证了文中提出的滚刀侧向力公式。研究结果为TBM盘形滚刀的设计、研究滚刀磨损及整个刀盘的受力提供了理论依据。
孙斌郭伟朱殿华宋立玮刘建琴孙红艳
关键词:盘形滚刀全断面岩石掘进机
Thrust and Torque Characteristics Based on a New cutter-head Load Model被引量:12
2015年
Full face rock tunnel boring machine(TBM) has been widely used in hard rock tunnels, however, there are few published theory about cutter-head design, and the design criteria of cutter-head under complex geological is not clear yet. To deal with the complex relationship among geological parameters, cutter parameters, and operating parameters during tunneling processes, a cutter-head load model is established by using CSM(Colorado school of mines) prediction model. Force distribution on cutter-head under a certain geology is calculated with the new established load model, and result shows that inner cutters bear more force than outer cutters, combining with disc cutters abrasion; a general principle of disc cutters' layout design is proposed. Within the model, the relationship among rock uniaxial compressive strength(UCS), penetration and thrust on cutter-head are analyzed, and the results shows that with increasing penetration, cutter thrust increases, but the growth rate slows and higher penetration makes lower special energy(SE). Finally, a fitting mathematical model of ZT(ratio of cutter-head torque and thrust) and penetration is established, and verified by TB880 E, which can be used to direct how to set thrust and torque on cutter-head. When penetration is small, the cutter-head thrust is the main limiting factor in tunneling; when the penetration is large, cutter-head torque is the major limiting factor in tunneling. Based on the new cutter-head load model, thrust and torque characteristics of TBM further are researched and a new way for cutter-head layout design and TBM tunneling operations is proposed.
LIU JianqinREN JiabaoGUO Wei
关键词:刀具参数转矩特性全断面岩石掘进机单轴抗压强度扭矩特性
云南彝族传统纹样在家具设计中的应用与传承研究被引量:7
2021年
云南彝族传统纹样图案反映了这个民族的思想内涵与文化表象,从彝族传统纹样在其本土家具中的应用入手,将彝族代表性的纹样图案进行深入剖析,分析不同形式的纹样图案在彝族家具中的造型寓意特征、具体应用方法、装饰工艺手段,挖掘其背后的文化价值取向、地域性民族特征、民间自然崇拜等,倡导对彝族传统纹样与家具的保护与传承,并提出三种方法,(1)传统彝族纹样分录(根据其寓意特征或形态构成);(2)家具与纹样的多维扫描与数字化处理(Photo Scan三维建构、编程与算法生成);(3)信息可视化与家具纹样集(多媒介平台对接与推广,可交互式纹样集)。以期为云南彝族传统家具工艺与纹样的应用与传承提供全新的思路。
叶辉郭威郭伟胡云斌
The scheme design for the earth pressure balance shield cutterhead structure被引量:5
2014年
The earth pressure balance(EPB) shield cutterhead structure, which features an opening ratio and opening distribution as a core, seriously affects tunneling stability and tunneling efficiency. This paper presents a new model for the soil using visco-plastic fluid theory, and then introduces the model into the computational-fluiddynamics model to comprehensively analyze the cutterhead structure, which consists of the soil, the cutterhead,the working chamber, and the screw conveyor. Based on this model, the stability situation and tunneling performance of multiple schemes of the cutting head structure are analyzed by changing the opening ratio and the opening distribution on the cutterhead. In this study, a new method for design and analysis of the EPB-shield cutterhead structure is proposed that fits changes in geologic conditions. The results will be helpful for engineers and manufacturers of more efficient machines and for carrying out tunneling projects with more stable EPB-shield cutterheads, and it will reduce the influences of changing geologic conditions during all stages of tunnel construction.
Wei GuoJing HuJianqin Liu
关键词:盾构刀盘土压平衡设备制造商
TBM滚刀回转破岩性能数值分析被引量:2
2014年
针对隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)刀盘设计过程中盘形滚刀布局的刀间距和贯入度问题,综合岩石力学、弹塑性力学和断裂力学,并运用有限元方法建立了TBM刀盘滚刀的动态破岩三维模型.通过与线切割实验对比验证了模型的正确性和有效性,并在此基础上分析了滚刀的回转破岩,得到刀间距和贯入度对滚刀切削力及比能的影响规律.结果表明:随着刀间距的增加,滚刀所受法向力将会逐渐增大,而其切向力基本保持不变,比能增加先减小后变大,在刀间距为60 mm附近取得最小值;法向力和切向力随着贯入度的增加而增大,比能随着贯入度增加而减小.
刘建琴张斌郭伟王磊
关键词:隧道掘进机盘形滚刀贯入度法向力
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