国家重点基础研究发展计划(2007CB714003)
- 作品数：10 被引量：59H指数：4
- 相关作者：余海东王皓张凯之来新民何永勇更多>>
- 相关机构：上海交通大学清华大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：机械工程交通运输工程建筑科学自动化与计算机技术更多>>
- 基于刚度匹配的盾构掘进机械系统顺应性评价方法被引量：2
- 2012年
- 盾构的顺应性是指盾构掘进机械系统对地质环境变化引起载荷突变的适应能力.由于顺应任务的不同,现有机器人的顺应性方法难以直接应用到盾构机械系统的顺应性评价与设计当中.根据盾构掘进机械系统刚度与掌子面接触刚度的等效计算,本文提出了以机械系统刚度曲线与掌子面等效刚度曲线的匹配程度为度量的盾构机械系统顺应性评价指标,阐述了指标的定义和计算方法,并通过实际案例说明了指标的有效性.本文所提出的新指标可用于评价盾构机械系统对地质变化引起载荷波动的顺应能力,同时可以为盾构推进系统的设计提供指导.
- 赵勇王皓余海东来新民林忠钦
- 关键词：顺应性刚度
- 复合地层中掘进的盾构机刀盘动态驱动转矩研究被引量：11
- 2010年
- 复合地层掘进扭矩载荷突变是造成盾构机掘进过程中堵转停机的直接原因,考虑盾构机刀盘驱动变频调速电机特性、转矩传递过程中齿轮啮合刚度及齿侧间隙等非线性因素,建立冗余驱动的盾构机刀盘切削系统机电耦合动力学模型;针对典型复合地层地质条件,对盾构机在上软下硬地层掘进过程中刀盘驱动转矩动态特性进行仿真分析。结果表明,在软土体积百分比为70%复合地层中,掘进扭矩载荷显著高于50%软土百分比复合地层;盾构机在由50%软土百分比地层掘进进入70%软土百分比地层过程中,刀盘驱动电机负荷瞬间增大,甚至超出其工作极限,电机无法稳定工作,容易导致堵转发生,该结果可以部分解释我国昆明上公山隧道施工中频繁出现堵转事故的原因,为盾构机复杂地质条件下顺应性设计提供指导。
- 张凯之余海东来新民
- 关键词：盾构机复合地层非线性堵转
- 复合岩土掘进时盾构机冗余驱动推进系统的分组策略被引量：3
- 2011年
- 面向盾构机在复合岩土层掘进波动载荷特性,对其冗余驱动推进系统采用不同的分组策略是盾构机机械系统顺应性设计的一种重要方法。以某典型复合式盾构机为对象,建立复合式盾构机掘进过程中刀盘载荷等效模型,采用并联机构力传递方程,建立考虑盾构机切削机理和机械系统的Matlab/Simulink仿真模型,分析复杂地质条件下掘进时冗余驱动推进系统不同分组策略下载荷传递特性,提出基于地质务件的推进系统分组策略,为盾构机顺应性设计提供指导。
- 邵鑫余海东张凯之王皓
- 关键词：盾构机冗余驱动
- 基于ANSYS的掘进装备典型结构可靠性分析被引量：12
- 2010年
- 全断面隧道掘进装备结构复杂、尺寸巨大、服役环境恶劣复杂,因此其工作过程中的可靠性是个不容忽视的问题,其中典型结构的可靠性计算是目前有待研究的重要课题。借助于ANSYS强大的分析计算能力,尝试基于ANSYS对掘进装备中典型结构进行可靠性分析。选取掘进装备的结构法兰盘为对象,在ANSYS环境中建立其三维分析模型,并利用随机有限元分析、蒙特卡洛循环实验对该结构进行数值试验和可靠性分析,证明了该结构在极端载荷下的可靠性。结果表明:ANSYS的概率分析为结构可靠性分析提供了一强有力手段。
- 吴岳何永勇
- 关键词：可靠性分析ANSYS随机有限元
- 冗余自由度船台小车集群的协调控制技术被引量：3
- 2020年
- 针对巨型总段对接过程中船台小车数量多,不易协同控制,严重依赖人工操作的问题,提出了冗余自由度船台小车集群的协调控制技术。首先通过在船段上布置靶标点,利用全站仪测量获取船段当前的位姿,然后用运动逆解算法将对接船段的运动分解成基本的旋转运动和平移运动,进而得到小车集群相关移动量的数据,并且将这些数据从集成软件发送到控制器中,从而实现小车集群协调控制。最后使用搭建好的实验平台展开协调控制的实验,实验结果证明该控制方案具有自动化程度高、对接效率高等优点。
- 李聪陈根良王皓
- 关键词：船舶冗余自由度协调控制
- The Group-Decoupling Design of a Segment Erector based on GF Set Theory
- 管片拼装机是盾构机中一个关键的子系统。管片拼装机可以抓取、运送、定位水泥预制管片以构建完整的隧道衬砌。一种新型的设计方法,运动分组解耦设计法被提出并运用到新型管片拼装机的设计当中。首先,管片拼装机的运动被分为两组。新型机...
- GUO WentaoGUO WeizhongGAO Feng
- 关键词：概念设计构型综合并联机构
- 文献传递
- 增量式编码器的一种新的参考点归零算法及其实验研究
- 2009年
- 针对增量角度编码器在绝对定位场合下开机时必须先执行参考点归零操作的问题,基于带距离编码参考点的增量式编码器所具有的独特编码机制,提出了一种新的参考点归零算法,并详述了该算法的原理、实现方法及实验研究。该算法无需经过零位刻线即可建立参考原点,在快速性、精确性、抗干扰能力等方面相比一般增量式编码器找零算法具有突出的优势。实验结果验证了所提算法的有效性、快速性和鲁棒性,从而用增量式编码器实现了角度的绝对位置测量与定位,具有理论创新性与极强的工程实践价值。
- 苗中华刘成良王旭永陶建峰雒宝莹扬飞鸿
- 关键词：增量式编码器
- 盾构机主轴回转支承轴承刚度及变形特性研究被引量：14
- 2011年
- 基于赫兹接触算法和轴承载荷等效模型,建立含三排圆柱滚子的回转支承有限元分析模型。采用显式算法,分析在径向载荷与倾覆弯矩载荷以及轴向载荷与倾覆弯矩载荷耦合作用下的轴承刚度和周向变形特性,并对轴承在突变载荷下的动刚度特性进行了讨论。结果表明,考虑接触的非线性,轴承的径向刚度随着载荷的增大而非线性增大,轴向刚度随载荷的增大而非线性减小。在轴向载荷与倾覆弯矩耦合作用下,轴向刚度对倾覆刚度影响不明显;刚度动态特性与载荷作用的时间相关;在倾覆载荷作用下,轴承沿周向在各个滚柱支承位置应力和变形分布不能用简单的余弦函数来描述。研究结果对盾构机在复杂地质条件下掘进时冗余驱动各电机的位置设计及同步性控制具有指导意义。
- 余海东丁晟张凯之王皓
- 关键词：盾构机回转支承刚度赫兹接触
- 板式塔盘降液板加强筋优化设计研究被引量：3
- 2012年
- 基于板式塔主要支撑结构的降液板对整个塔内结构件静、动态性能的关键作用,针对降液板的类型与多个载荷受力,建立板式塔盘降压板在操作工况下的有限元模型并对其结构强度进行分析,提出采用增加加强筋提高降液板顶板整体刚度的方法。采用拓扑优化方法对降液板加强筋的分布位置和数量进行讨论,并比较加强筋板厚度和高度对降液板顶板刚度的影响。
- 吴志华余海东王晓平
- 关键词：板式塔刚度拓扑优化
- 全断面盾构机异质岩土掘进载荷等效模型研究被引量：8
- 2010年
- 由于岩土结构的变化,全断面盾构机在掘进过程中推进力和扭矩需要进行适当的顺应性设计以获得良好的掘进效率,以减少刀具磨损和损伤破坏事故的发生。针对盾构机在掘进过程中遇到的典型地质结构,建立地质结构的圆形百分比模型,分析刀盘上不同刀具在掘进过程中载荷受力,建立不同刀具及总扭转载荷的数学表述方法,基于该方法对盾构机在异质岩土结构中旋转时刀盘总扭矩随旋转角度的变化特性进行研究,结果表明,在软岩与硬岩比例大约为30%时刀盘的扭矩载荷波动最大,容易造成刀盘堵转及损伤事故,该可以解释云南上公山隧道掘进时频繁堵转产生机理,为异质岩土掘进时盾构机冗余驱动电机的顺应性设计提供指导。
- 曾晓星余海东王皓来新民张凯之
