盾构刀盘数字化设计报告.ppt

简化的复合式刀盘三维实体模型复合式刀盘的有限元网格划分模型位移边界条件设置图复合式刀盘推力施加图复合式刀盘扭矩施加图刀盘背面正常掘进工况下的等效应力云图刀盘正常掘进工况下的最大等效应力云图正常掘进工况下的刚度计算结果正常掘进工况下1:1比例下X方向最大位移正常掘进工况下变形放大80倍显示比例的X方向最大位移刀盘的优化设计基于Workbench平台的设计变量研究及多目标优化工具AWE环境下的优化设计流程图选取10000个设计样本复合式刀盘优化参数选取设计点的9种连续变量组合结果前面板厚度和后面板厚度板对等效应力最大值响应关系图前面板厚度和后面板厚度板对总变形最大值响应关系图复合式刀盘参数优化复合式刀盘参数优化刀盘正面正常掘进工况下的等效应力云图刀盘背面正常掘进工况下的等效应力云图正常掘进工况下的刚度计算结果正常掘进工况下1:1比例下X方向最大位移正常掘进工况下变形放大82倍显示比例的X方向最大位移刀盘数字化软件封装刀盘Pro/E参数化建模WorkBench中进行参数优化优化参数圆整并进行Ansys分析修改参数符合要求生成刀盘装配模型NY刀盘数字化设计软件人机界面重新生成刀盘模型生成设计报告设计界面图刀盘数字化设计软件界面登录提示窗口几何模型参数输入界面打开Pro/E模型盾构刀盘数字化设计报告刀盘数字化设计研究方案主要内容刀盘结构参数实体模型刀盘刀具有限元模型刀盘刀具受力模型的有限元分析刀盘刀具数字化软件设计盾构刀盘的参数化建模总体思路：先创建在不同工况下，盾构刀盘的理论模型；然后对理论模型进行分析，提取出盾构刀盘中主要关键结构参数；再建立这些关键参数的关系式，实现刀盘的参数化建模。以复合式盾构刀盘为例：复合式盾构刀盘理论模型开挖外径6280mm，中心滚刀8把，正滚刀31把，正滚刀刀间距为100mm，切刀4×16，刮刀刀间距为100mm，8个边刮刀。刀盘外形几何尺寸刀盘开口布局刀具配置：滚刀、切刀、刮刀盘形滚刀布局图表阵列参数阵列分布图边滚刀分布图带刀箱的边滚刀图正面滚刀图形特征阵列方式，建立图形关系式正面滚刀分布图中心滚刀表阵列的建模方式面滚刀布局图带加强筋板的刀盘云腿及安装法兰创建变滚刀的图形特征建立特征与图形函数的关系式切刀特征创建17英寸双刃滚刀17英寸单刃滚刀组件图贝壳边刮刀模型6280mm加耐磨刀盘装配模型的创建6280mm加耐磨刀盘工程图文件的创建复合式盾构刀盘参数化模型参数的确定创建关系复合式盾构刀盘的参数化模型菜单管理可控参数6280mm刀盘结构7000mm刀盘结构6280mm的切刀布局图较小的开口槽角度增大开口槽角度刀盘结构的有限元分析及设计优化盾构刀盘集成分析、优化平台ANSYSWorkbench的接口EngineeringData模块中的材料数据管理界面