基于弹塑性模型的堵转工况下刀盘力学仿真分析

刀盘作为复合型盾构机的核心部件,其性能对盾构机的工作效率起着决定性的作用。盾构机掘进工作过程中会遇到地质情况差异较大、地层变化复杂等工况,导致盾构机刀盘发生堵转甚至损坏。为了明确不同堵转情况下刀盘的受力状况,文章采用受力平衡的方程推导出了土体对刀盘正压力的计算公式,并以1/3堵转工况为例,基于数值模拟软件分别利用线弹性模型和弹塑性模型对刀盘本体、刀盘整体(含传力环)进行受力分析。结果表明:采用弹塑性模型时,刀盘本体最大位移为572.66mm,最大应力为526MPa,而刀盘整体最大位移为38.923mm,最大应力为345MPa。与刀盘本体模型相比,利用弹塑性模型对含传力环的整体模型进行分析,能够更准确地揭示刀盘的受力情况。