TBM再制造刀盤的損傷研究.pdf

1、隨著國內(nèi)大中城市軌道交通建設飛速發(fā)展，地下隧道工程已進入高速發(fā)展期，我國已成為全球掘進裝備需求量最多的國家。國內(nèi)盾構技術也在不斷提升，現(xiàn)有的硬巖掘進機(TBM)已近百臺，其中2011年前已有35臺，雖數(shù)量看似不少，但是大部分TBM已接近服役期限，若直接報廢將帶來巨大的資源浪費。刀盤處于TBM最前沿，與巖土直接接觸，是影響TBM掘進效率最重要的部件。為解決國內(nèi)大量TBM刀盤未能全壽命使用，以及再制造刀盤損傷機理研究等相關問題。通過閱讀國內(nèi)

2、外文獻，本文開展了TBM刀盤結(jié)構分析、宏觀、微觀及多元損傷方向的研究，對于提高已服役刀盤利用率、延長其服役壽命、降低成本具有重要意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了TBM刀盤結(jié)構類型，分析影響刀盤掘進性的主要參數(shù);針對中方五分式TBM刀盤進行關鍵掘進參數(shù)的力學分析;建立典型TBM刀盤三維模型，應用ABAQUS有限元分析得到刀盤易發(fā)生損傷缺陷區(qū)域；⑵TBM刀盤常見宏觀損傷（裂紋、變形、蠕變、焊縫開裂及疲勞損傷）的機理深入研究;針

3、對刀盤單一宏觀損傷構建典型刀盤損傷分析模型并推導了刀盤損傷程度計算方法;同時，分析對比了常見的損傷檢測方法；⑶研究了細觀力學知識、基因理論、金屬微觀損傷等先進模型，結(jié)合刀盤細小裂紋尖端應力分析探討了TBM刀盤微觀損傷相關研究。從細觀力學角度，分析GTN本構模型，建立與刀盤損傷研究的聯(lián)系;通過基因理論將刀盤損傷標記，遺傳算法討論刀盤損傷演變;推導刀盤在循環(huán)載荷下微觀損傷裂紋萌生和裂紋尖端應力與循環(huán)次數(shù)的關系式；⑷創(chuàng)造性的提出再制造刀盤多元