基于集中参数法的TBM滚刀动态响应研究

滚刀是TBM掘进装备的核心部件,工作在极端复杂的地质环境下,承受多点分布强冲击载荷,使得滚刀振动极其剧烈,研究冲击载荷作用下TBM滚刀振动特性十分有必要。文章采用集中参数法建立滚刀的垂向和轴向振动模型,运用ADAMS对滚刀虚拟样机模型进行模拟仿真,得到滚刀质心在竖直和水平方向上的位移、速度和加速度振幅,滚刀输出的变化规律与载荷输入情况相一致。采用雨流计数法进行数值统计。研究结果对滚刀系统参数匹配及动态优化具有参考价值。

多物理场耦合仿真下声波对直流电弧的影响

断路器等开关设备是当前直流输配电领域的研究重点与难点,开关电弧是影响断路器等设备性能的重要因素。基于磁流体动力学(MHD)理论,建立了声场影响下的直流电弧仿真模型。通过多物理场的耦合仿真,研究了在声场影响下各物理场与直流电弧的特性及相关性,通过实验对仿真结果进行检验。

基于R-Y通道冗余去除钢筋层阴影方法

将RGB颜色空间下的图像转到YUV颜色空间,分离出R、Y两个通道,利用图像在R、Y两个通道内的阴影区域灰度值接近且钢筋区域亮度差距明显的特性,提出一种基于R-Y通道冗余去除的算法,以消除阴影。对比几种常用的阴影消除方法,该方法可以较好地实现在工厂环境下钢筋层空间重影去除。

土仓压力与掘进参数相关性分析及预测模型

提出一种基于长短期神经网络的深度学习预测模型,依托现场数据对土仓压力进行预测。结果表明,在5个可控因素的基础上,增加与土仓压力具有相关关系的不可控因素作为输入,评价指标平均绝对误差、均方误差分别降低了0.901%、0.021%,校正后的决定系数提高了16%,为土仓压力的精准预测和设定提供了借鉴。

双裂纹损伤下TBM刀盘结构疲劳寿命分析

基于Paris公式建立TBM刀盘的裂纹扩展模型,利用Workbench模拟裂纹的开裂过程,计算出其循环次数与应力强度因子。并改变双裂纹的初始长度、距离、角度,分析多部位损伤时筋板的裂纹扩展寿命。结果表明,裂纹的初始长度越长构件越容易失效,每增加2.5 mm寿命将减少35%,而双裂纹距离对寿命的影响较小,在10%以内。当裂纹方向和受力方向垂直时,构件容易失效,反之则对寿命的影响越小。该研究可为刀盘设计过程中疲劳寿命领域提供参考。