辽宁省科技厅科技攻关项目(2011220031)
- 作品数：15 被引量：99H指数：7
- 相关作者：霍军周孙伟杨静蔡宝王亚杰更多>>
- 相关机构：大连理工大学北方重工集团有限公司道依茨一汽(大连)柴油机有限公司更多>>
- 发文基金：辽宁省科技厅科技攻关项目国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：机械工程建筑科学自动化与计算机技术矿业工程更多>>
- 盘形滚刀垂向-轴向动力学模型及振动特性分析被引量：5
- 2014年
- 为研究滚刀振动特性,建立了滚刀垂向和轴向振动模型,求出了滚刀上三个节点在垂直和轴向的动力学参数值,得到了滚刀各节点振动的位移~时间曲线。研究发现,节点2即轴承的连接等效刚度增大一倍,各节点振动幅值降低约25%;当节点1即刀圈的等效质量与外载荷分别增大一倍,各节点振动幅值均增大一倍,因此要降低滚刀振幅需要增大圆锥滚子轴承刚度、减小刀圈质量（保证刀圈强度）、降低外载荷。
- 霍军周张旭欧阳湘宇蔡宝
- 关键词：TBM盘形滚刀垂向振动轴向振动
- EPB盾构机刀盘开口模式与刀盘盘体结构耦合设计被引量：5
- 2013年
- 以某地铁标段施工盾构为研究对象,针对EPB盾构机的刀盘的开口模式与盘体结构设计之间相互影响、耦合的特点,首先建立根据边界条件与三轴实验获得的岩土颗粒微观参数构建盾构刀盘与岩土相互作用的刀盘系统离散元数值模型,研究盾构刀盘开口率对刀盘挖掘过程的影响规律。在此基础上,建立基于渣土流动性的刀盘结构参数优化设计模型,在AWE下对刀盘的整体结构进行优化设计。研究结果表明:在某地质条件下,开口率为35%,中心开口占45%的刀盘挖掘效率较高且满足螺旋输送系统工作条件。
- 虞诗强霍军周吴承原孙伟
- 关键词：盾构刀盘开口率离散元有限元
- 复杂工况下TBM刀盘结构性能评价与分析被引量：5
- 2018年
- 为了解决由于缺少合理的评价体系而导致工程中TBM刀盘结构破坏的问题,本文以疲劳强度、静强度、静刚度、动刚度为评价指标,提出了各个指标的计算方法与评价准则,分析TBM刀盘具体的破坏形式,找出造成破坏的原因及参数,根据不同区域所产生的参数不同的原则将刀盘进行分区。提出一种综合多因素计算权重的方法,综合多方面因素定量的、客观的计算权重值。以辽西北引水工程及吉林引淞工程TBM刀盘为例,对两个刀盘进行结构性能评价并进行比较。结果表明:辽西北的TBM刀盘疲劳强度优于吉林引淞TBM刀盘,而静强度和刚度方面吉林引淞TBM刀盘优于辽西北TBM刀盘。
- 朱晔孙伟霍军周鲍有能
- 关键词：评价指标判断矩阵
- 盾构机刀盘的力学分析与优化设计被引量：12
- 2014年
- 复合型盾构机能同时切削软土和硬岩的特性使得复合型盾构机被广泛应用。刀盘作为复合型盾构机的关键部件,其应力分布是否合理,工作时是否发生共振,都是刀盘是否工作在安全范围内的关键。以大连刀盘为基础,分析了两种工况下刀盘的应力分布和最大变形,同时还考虑了刀盘可能会发生共振,对刀盘进行模态分析和谐响应分析,模态分析得到了刀盘的固有频率和前10阶振型图,谐响应分析得到了刀盘两处幅值最大的危险点。进而基于workbench平台建立了以刀盘强度和刚度为优化目标的刀盘支撑筋布置优化设计模型,获得了刀盘强度刚度与刀盘支撑筋位置之间的映射关系,采用多目标优化方法进行了有效求解,得到了等效应力和变形最小时的最优支撑筋截面直径参数。
- 霍军周蔡宝王亚杰欧阳湘宇
- 关键词：复合式盾构机刀盘模态谐响应
- 重载冲击激励下TBM主机系统动力学建模与振动特性分析被引量：5
- 2015年
- TBM掘进时的重载冲击激励可能会造成刀盘剧烈振动进而影响掘进效率。由于物理实验的不可行性和理论分析的复杂性,计算机仿真是研究TBM主机振动特性的理想方式。基于多体系统动力学仿真平台ADAMS建立了TBM主机模型,对TBM的掘进过程进行了动力学仿真。仿真结果表明:刀盘径向振幅为10-1mm量级比轴向振幅小一个量级;刀盘分体与中心块之间的径向作用力为102k N量级比轴向作用力小一个量级且峰值频率不同;盾体与主梁之间的径向作用力为104k N量级比轴向作用力也小一个量级,但刀盘分体与中心块之间的轴向作用力和盾体与主梁之间的轴向作用力结果类似。
- 霍军周欧阳湘宇王亚杰蔡宝
- 关键词：ADAMS动力学模型
- 重型板式给料机驱动链轮结构参数优化设计被引量：6
- 2014年
- 大型破碎站是现代采矿业发展的标志性装备,目前该设备的研制对国外制造商依赖性较强,为打破国外垄断、实现国产化,有必要对其设计制造中的关键技术进行研究。重型板式给料机作为破碎站的关键部件,运行过程中承受剧烈振动与复杂冲击载荷,其中驱动链轮是给料机的主要传动部件,其结构性能是稳定、高效输送物料的关键。根据某型号重型板式给料机实际工作过程中驱动链轮的受载特点,建立了驱动链轮的三维参数化驱动模型。在此基础上,以驱动链轮的分度圆直径、滚子外径、齿宽为设计变量,将质量和应力作为优化目标,采用多目标遗传算法对链轮进行结构优化设计。优化结果表明:相较于原始方案,优化方案在实现轻量化目标的同时应力分布情况较好,优化后链轮质量减小19.1%,最大应力减小7.2%,重型板式给料机整机综合性能提升明显。
- 霍军周虞诗强杨静李涛
- 关键词：有限元
- TBM刀盘支撑筋结构设计及静动态特性分析被引量：12
- 2014年
- 全断面岩石掘进机(TBM)刀盘支撑筋兼具溜碴与支撑的作用,设计了一种L形的刀盘支撑筋结构,建立了基于出碴性能的刀盘支撑筋结构理论计算模型。该模型根据具体复杂围岩边界条件和掘进控制参数来确定刀盘支撑筋的主要结构参数。以某型号TBM刀盘溜碴板处支撑筋设计问题为例,将改进的刀盘模型与传统刀盘结构进行对比,分析了刀盘的静、动态特性。结果表明:改进后的刀盘结构可以有效地降低刀盘盘面最大应力、变形和振动,改善振动特性,其中刀盘盘面总变形减小了3.23%,应力降低了3.5%,刀盘整体振动减小了12.35%。
- 霍军周杨静孙伟张旭
- 关键词：全断面岩石掘进机刀盘
- 不同TBM支撑结构形式下的围岩稳定性分析被引量：8
- 2014年
- 针对TBM典型的X型支撑与水平支撑各自结构特点,考虑了II类和V类两种典型围岩情况,建立了基于LS-DYNA平台的两种支撑结构-围岩的接触失效仿真模型,分析了两种支撑结构与两类围岩不同接触面积下的相互作用过程.结果表明:在稳定性较好的II类围岩下,水平支撑仅能在接触面积为100%情况下保持围岩稳定;在稳定性较差的V类围岩下,无论水平支撑与围岩接触面积为多少,岩石均极易发生坍塌现象;对于X型支撑,无论针对II类围岩还是V类围岩,围岩都能保持较好的稳定性.分析结果将为今后全断面掘进机支撑结构选型设计提供一定的理论依据.
- 霍军周杨静孙伟凌静秀
- 关键词：TBMLS-DYNA围岩稳定性
- 不同模式下TBM刀群三维回转切削仿真与优化设计被引量：18
- 2014年
- 针对TBM刀群回转切削问题,建立了17寸盘形滚刀刀群切削岩石的数值仿真模型,使用有限元仿真分析软件ANSYS LS-DYNA对不同工作模式下的盘形滚刀回转切削岩石工作过程进行仿真。仿真结果表明,通过对盘形滚刀刀间距进行优化设计,分析不同刀间距下滚刀的力学参数,得到在该地质条件下,中心滚刀最优刀间距为75 mm、正滚刀最优刀间距为80 mm;通过对边滚刀安装角度进行优化,分析不同安装角度下滚刀的力学参数,得到边滚刀最优安装角度为6.5°;通过对滚刀切削岩石的顺次切削角度进行优化,分析不同顺次切削角度下滚刀的力学参数,得到正滚刀最优顺次切削角度为30°、边滚刀为20°。
- 霍军周杨静孙伟李庆宇
- 关键词：全断面岩石掘进机
- 四缸双作用斯特林发动机平衡改进设计被引量：5
- 2014年
- 四缸U型传动机构是斯特林发动机输出功率的核心部件,其设计的合理与否直接与斯特林发动机系统运行的稳定性、效率、寿命密切相关。基于四缸U型传动机构的特点,建立了传动机构动平衡配重的理论模型,获得了曲轴及输出轴上配重的质量和相位;进而基于多体动力学仿真平台,建立了4缸双作用斯特林发动机传动机构动力学仿真模型,为更真实地模拟曲轴实际运行状态,采用哑元及万向铰连接方法建立了曲轴等效模型,采用虚拟油膜的方法建立了滑动轴承支撑等效模型。动力学仿真结果表明:相比原传动机构模型,改进后的传动机构输出轴、左曲轴和右曲轴速度波动系数分别降低了11.5%、36.8%和34.4%;输出轴质心振动位移均值降低了20.0%;基座承受的动载荷均值降低了23.4%;验证了改进方案可行性和有效性,为斯特林机传动机构的设计提供一定的理论依据。
- 霍军周李涛张旭杨静路林
- 关键词：斯特林发动机传动机构动平衡动力学仿真
