多载荷作用下盾构支承环加强筋分布设计及Ansys优化研究

首先,运用能量法从理论上对盾构支承环刚度、强度进行建模,计算了多载荷作用下的位移、应力;其次,对支承环加强筋进行了分布设计,得到了轴向或环向单一方向加强筋支承环及轴向环向加强筋支承环;将这几套支承环导入Ansys中,进行静力分析,得出轴向、环向单一方向加强筋支承环刚度不足,轴向环向同时加强筋支承环刚度较好;在此基础上,设计出一套刚度好、应力分布均匀的轴向环向加强筋错开支承环;再次,基于应力均方差最小原则对轴向环向加强筋错开支承环进行了优化设计,优化后的支承环应力均方差明显降低,优化结果与理论计算值较为吻合。

矩形盾构受力缩尺模型设计及Ansys仿真研究

对矩形盾构掘进时的垂向及轴向负载进行分析,得出矩形盾构在较复杂条件下的垂向、轴向负载模型;设计一套用于模拟盾构掘进受力的缩尺实验装置,并对其部件进行阐述;应用ANSYS应用ANSYS自带优化功能,对缩尺模型参数进行优化。该研究为矩形盾构受力缩尺模型设计提供指导。

盾构支承环正多边形支撑圈的研究

对长期载荷下的盾构支承环支撑圈进行拓扑优化,提出了多种正多边形支撑圈结构,并进行静力学分析。通过分析确认,正六边形支撑圈与正八边形支撑圈的强度、刚度及空间利用率均较好,并给出了正八边形支撑圈的合理内径与壁厚。