全断面掘进机综合试验机刀盘有限元分析

为验证全断面掘进机综合试验机的刀盘是否满足掘进实验要求,运用有限元分析软件Ansys对刀盘在正常工况下的受力特性进行分析,分析结果表明刀盘最大Mises应力偏大,据此提出了相应的修改方案,然后对修改后的刀盘在正常工况、静启动脱困工况以及最大推力推挤工况下的受力特性进行分析,得出刀盘Mises应力图和结构变形图,结果表明刀盘应力集中的部位位于牛腿与辐条的连接处、幅板与辐条的连接处以及辐条与刀盘外壁的连接处,修改后的刀盘的强度和刚度满足掘进实验要求。

数据挖掘技术在全断面掘进机故障诊断中的应用

分析了全断面掘进机复杂的故障机理和运行参数,研究了将粗糙集和决策树应用到数据挖掘中的方法.以全断面掘进机刀盘的一些实时数据为例,采用MATLAB 7.0对数据进行离散化处理,结合粗糙集属性约简的算法对故障样本进行冗余属性的约简;然后,利用决策树算法对约简后的故障样本集进行规则提取,利用数据挖掘工具Clementine实现了C4.5算法和改进的C4.5算法,对其结果进行了对比分析;最后,运用VB编程对全断面掘进机采集的部分数据进行测试,结果表明该融合算法是一种快速、有效、可靠的故障检测与诊断的新途径.

基于CBR和RBR的全断面掘进机故障诊断专家系统研究

为了充分利用全断面掘进机(TBM)故障诊断的经验和领域知识,系统采用基于案例推理(CBR)和规则推理(RBR)结合的推理机制进行诊断,建立了诊断模型.介绍了采用基于欧氏距离相似度法进行二次检索相似度计算、用矩阵描述基于传统的权重最近邻法检索过程的CBR故障诊断模型,以及采用改进型规则存储方法存储规则、正向推理机制进行推理的RBR故障诊断模型.采用施工过程的历史数据对诊断模型进行了实例分析.结果显示,采用集成诊断方法能够提高诊断效率和准确性,进而可提高施工效率,也为进一步研究智能型TBM奠定了基础.

全断面掘进机关键部件特征参数预处理研究

首先介绍了全断面掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)主要系统部件的状态参数,通过分析TBM特征参数时间序列的变化趋势,确定了采用灰色预测和神经网络预测相结合的方法对TBM关键部件状态特征参数的变化趋势进行预测,建立了基于灰色理论和神经网络的全断面掘进机状态特征参数预测模型。通过实例计算,给出了预测模型的改进措施。经过改进的预测模型,能够保证设备达到1级预测精度,预测10小时后的设备运行情况。最后,介绍了开发的全断面掘进机故障诊断系统中参数预测的部分,使得预测结果更直接地呈现在操作者面前,具有很好的指导意义。

基于Web的全断面掘进机虚拟装配系统开发

针对全断面掘进机研制需要大量经验知识、缺乏装配过程优化指导、研制周期过长等实际问题,使用数字化样机虚拟装配技术,以产品装配工艺为中心,在原有产品信息模型和装配模型基础上,使用网络数据传输技术和Vrml语言,开发了基于Web的具有交互功能虚拟装配系统。该系统能使设计人员和用户开展具有交互性质的可视化虚拟装配设计,可有效地分析产品装配过程中合理性和可操作性的影响,根据由此得到的数据进行整体结构优化设计。

制造企业国家重点实验室发展中的问题与对策

制造业作为国家财富增长的主要贡献者,其领域内的企业国家重点实验室应该将基础应用研究、验证性实验研究、成套装备集成研究作为主要研究方向。同时,作为新兴事物,实验室发展中也遇到了管理定位模糊、人员配置不合理、缺乏可持续性研究内容等问题。因此,需要从建立管理委员会,完善适于企业的项目人负责制以及凝练实验室研究目标等方面着手,建立一个长远、有效地科研管理机制,坚持科研效用最大化、不做无用功原则,让实验室成为推动企业成为技术创新主体的源动力。

贯入度对TBM滚刀破岩轨迹偏移影响的试验研究

滚刀破岩轨迹偏移影响因素是TBM刀盘结构和刀具布置设计,以及掘进机位姿自动调整的重要的基础研究内容,贯入度则是影响滚刀偏移的一个重要因素。在全断面掘进机国家重点实验室研制的"刀具破岩与耐磨研究试验台"进行滚刀破岩试验基础上,对滚刀轨迹偏移距离进行数据检测、分析和处理,得到了贯入度对滚刀垂直偏移和横向偏移的影响规律。

磨损间隙调整式环块摩擦试验机的研制

为了优选橡胶材料和掌握其摩擦磨损机制,以提高橡胶衬套材料的耐磨性和液体介质输送设备的使用寿命,研制一台磨损间隙调整式环块摩擦试验机。该试验机可通过加载机构可实现对橡胶试块的垂直加载或橡胶试块与摩擦环之间的间隙调整,并可实现干摩擦和含固体颗粒黏稠液体介质润滑下金属摩擦环与橡胶之间的摩擦磨损试验。利用该试验机对丁腈橡胶在不同磨损间隙下的摩擦磨损性能进行测试。试验结果表明,该试验机在过盈配合及不同磨损间隙下均具有较高的试验精度。

基于改进粒子群算法的管片拼装机齿轮优化

针对管片拼装机回转装置的工况要求,分析内啮合齿轮相对滑动率的影响因素.粒子群算法具有较强的局部搜索性,但较易陷入局部最优的特点,故对其进行改进,增强其全局搜索性.利用此改进算法对内啮合齿轮进行优化设计,改善内啮合齿轮的啮合质量,提高其使用寿命.

国产与进口TBM滚刀刀圈显微组织与磨损机理的对比分析

笔者将某国产滚刀刀圈的化学成分、硬度、冲击韧性及显微组织与进口产品进行了对比分析,结果表明,TBM在硬岩掘进过程中,国产滚刀刀圈磨损以显微切削转变为疲劳剥落机制为主,进口滚刀刀圈的磨损则以切削犁沟变形应变疲劳为主。

钛粉末激光快速成形三维建模与成形机理

金属快速成形技术具有能够快捷地制造形状精度很高的复杂金属制件的优点,尤其在生物仿生复杂多孔结构制造方面具有较大的发展空间。为了解决金属快速成形加工过程中的成形质量不一致、组织形态差异大的问题,采用三维造型、温度场模拟与组织生长技术进行分析与求解。使用有限元法实现成形过程温度场的仿真,分析相关工艺参数对温度的影响作用。在求解温度场的基础上,通过耦合有限元法和元胞自动机可以再现快速成形过程的晶体组织形成过程。基于晶体的形核和生长机理建立纯金属晶体组织形成的元胞自动机模型,该模型需要能够实现晶粒的择优生长。结果表明:基于温度场分析的宏观有限元模型结合微观元胞自动机模型进行耦合计算能够实现快速成形晶体组织的优化与控制,其仿真结果和相关文献一致度达到95%以上。

紫外光固化快速成形可重复制造技术

快速成形技术在组织支架、药物给送系统方面的应用越来越广泛。针对快速成形可重复制造技术,探讨使用三维造型补偿技术解决快速成形过程中成形误差不一致问题。设计具有典型尺寸特征的标准试验件,并使用快速成形设备成形,对X、Y、Z三个方向的成形尺寸进行测量,综合探讨三维打印快速成形精度的影响因素。结果表明:三维造型补偿技术对模型成形过程产生的制造误差能够有效控制,成形误差一致性达90%以上,为工件的可重复制造提供了有效的解决方法。