摘要
盾构机刀盘在盾构机掘进作业过程中通常面临恶劣的深地/深海地质环境和复杂的机械载荷特征,其可靠的刀盘腿部支撑结构是盾构机刀盘深地/深海隧道破岩作业效率及安全性的关键保障。本文首先介绍了四支腿盾构机刀盘和八支腿盾构机刀盘的关键机械结构和典型工作特性,建立了四支腿及八支腿盾构机刀盘的三维虚拟样机模型和有限元仿真模型,分析了在典型背向压力载荷及逆向扭矩载荷耦合作用下两种盾构机刀盘的应力分布特征及变形分布状况。有限元仿真结果表明:四支腿盾构机刀盘机械结构最大应力为MPa,其最大形变量为4.2267mm,八支腿刀盘结构最大应力为MPa,最大形变量为4.9919mm,盾构机刀盘变形由内部圆环至外部圆环逐渐增大,四支腿盾构机刀盘边缘刚度特性较好,八支腿盾构机刀盘中部集中应力较小。
