一、掘进机刀具螺栓失效分析（论文文献综述）
田济语[1]（2021）在《TBM盘形滚刀磨损机理与破岩特性研究》文中提出全断面隧道掘进机（TBM）具有掘进速度快、安全性高、劳动强度低、施工质量好以及环保等优点,在交通、市政、水电、矿产、民防等隧道工程中被广泛使用。随着我国基础建设投入的不断加大,隧道及地下空间建设的发展不断加快,对TBM的需求也不断增大。盘形滚刀作为TBM的核心部件,在掘进施工过程中直接接触并破碎硬岩,其服役工况十分恶劣,导致盘形滚刀的消耗十分巨大,进而影响施工的效率和成本,成为制约整体施工质量和进度的主要问题之一。因此,减少盘形滚刀的磨损失效,提高其服役寿命具有重大的理论和实际意义。盘形滚刀的失效主要受掘进施工过程中的机械因素（掘进速度、刀盘转速和推力等）和地质因素（岩石强度、硬度以及磨蚀性等）的影响,由于天然岩石是由不同种类的矿物颗粒、胶结物以及局部缺陷组成的混合体,是经过自然界长期复杂的地质变迁形成的复杂材料,其力学性能表现出极大的非连续性,严重影响了盘形滚刀服役寿命预测的准确性。此外,盘形滚刀在破岩过程中与岩石的接触形式较为复杂,这对研究盘形滚刀的损伤机制也造成了不利影响。针对TBM盘形滚刀在复杂服役工况下的巨大磨损消耗,本文对盘形滚刀的破岩特性和滚刀与岩石的相互作用关系展开了相关研究,基于摩擦学原理揭示了盘形滚刀的损伤机制并对其磨损量进行了预测。本文的主要研究内容如下:（1）根据施工现场反馈,部分失效刀圈因摩擦升温导致表面出现局部发黑现象,造成盘形滚刀的非正常失效。为研究盘形滚刀异常失效的成因和性能变化,本文针对典型盘形滚刀材料开展了接近服役条件下的力-热耦合性能测试研究,获得了滚刀材料在不同温度下的力学行为、硬度以及弹性模量的变化趋势,确定了盘形滚刀材料的适合服役温度范围。在上述工作基础上,对盘形滚刀材料和四种典型岩石进行了高温摩擦磨损性能测试研究,基于测试过程中的摩擦系数、盘形滚刀材料的磨损失重和磨损形貌以及对磨岩石材料磨痕深度的变化趋势,分析了盘形滚刀材料在不同温度下与岩石的摩擦磨损特性,结果表明其磨损行为随温度的升高而愈发加剧,当温度升高至400℃时,盘形滚刀材料的表面出现氧化现象。揭示了盘形滚刀材料的主要磨损机理,即在室温至300℃时以磨粒磨损为主,在温度为400℃时则以磨粒磨损和氧化磨损为主,盘形滚刀已不适合在此温度下掘进岩石。对盘形滚刀材料的成分和制备工艺提出了优化方向,以期提高盘形滚刀在高温环境下的服役寿命。（2）在TBM掘进施工中,掘进参数、地质条件以及盘形滚刀的结构和性质直接影响盘形滚刀的寿命。本文研制了一套盘形滚刀旋转破岩测试装置,其具有结构简单、经济适用、操作安全方便等特点;同时,根据盘形滚刀的实际应用情况,设计了两种不同刀刃形状的盘形滚刀模型,并对四种典型岩石块体进行了破岩测试,以研究滚刀-岩石的匹配性。通过分析两种盘形滚刀模型在破坏不同种类岩石过程中的垂直载荷、测试后岩石的磨痕深度和形貌,以及产生岩屑的相关信息等,研究了盘形滚刀的破岩效率;通过分析盘形滚刀的磨损失重和磨损行为,揭示了盘形滚刀在破岩过程中的损伤机制。最后分析总结了盘形滚刀与岩石的匹配关系,即当TBM掘进较软的岩石时,可适当增加盘形滚刀的刀刃宽度,使其在具有较高服役寿命的同时提高破岩效率;而当TBM掘进强度较高的岩石时,在保持刀刃角不变的情况下,可适当减小盘形滚刀的刀刃宽度,并增加刀刃过度圆弧的尺寸,以降低磨损、提高破岩效率,为盘形滚刀的结构设计和TBM掘进施工中刀具的选用提供了一定的参考依据。（3）在确定滚刀-岩石匹配性之后,对盘形滚刀在接近服役条件下的破岩特性和磨损机理进行了研究,通过分析添加不同冷却介质后盘形滚刀的破岩效率和磨损行为,提出了滚刀-岩石的相互作用关系机理,并分析了盘形滚刀的磨损机理,进而揭示了盘形滚刀在服役工况下的损伤机制。添加冷却介质后,尤其是在冷却介质中添加表面活性剂,可有效缓解盘形滚刀在破岩过程中的磨损行为,进而提高其服役寿命,对提高施工效率、降低施工成本起到积极作用,对TBM掘进施工中冷却介质的选用和研制具有一定的借鉴意义。（4）基于磨粒磨损计算模型和CSM破岩载荷预测模型,提出了一种TBM盘形滚刀磨损预测模型,并根据四条隧道掘进施工中前400 m至1.4 km左右的盘形滚刀磨损实测数据,对该模型进行了验证,得到了磨损量预测的误差范围,研究结果对TBM盘形滚刀的磨损预测以及开仓换刀时机的选择具有一定的指导意义。
杨冬建[2]（2021）在《基于双目视觉的TBM换刀机器人末端定位研究》文中指出随着国内以及一带一路沿线国家地下工程、隧道工程以及引水工程等基础设施建设的不断发力,全断面岩石掘进机凭借着其掘进效率高、安全性能好以及施工成本低等优点,被广泛应用于各种隧道建设中。TBM在掘进过程中主要依靠刀盘上的滚刀进行破岩,在与岩土的强烈作用下,滚刀极易磨损失效。失效的滚刀需要及时更换以保证TBM的正常掘进,然而目前TBM失效滚刀的更换几乎全部依赖人工,人工更换会带来一系列的负面问题,包括施工人员安全、低效率以及高成本等,因此使用机器人进行失效滚刀的安全高效更换是当前研究的热点。但是现有的TBM换刀机器人末端定位误差非常大,在滚刀的识别和定位方面仍然需要人工辅助,很难进行大规模工程应用,因此对于TBM换刀机器人的末端定位研究至关重要。针对以上问题,本文主要工作内容如下:（1）针对TBM换刀机器人系统在滚刀的识别和定位仍然需要人工辅助这一问题,分析并总结了存在这一问题的原因,包括换刀机器人运动学模型不准确、由于负载大导致机器人存在较大的时变变形以及换刀环境为非结构化环境。对于这些问题,本文提出为换刀机器人系统增加双目视觉代替人眼识别刀具系统,并提供视觉反馈环节来提高机器人末端定位精度。（2）为便于进行实验验证,确定了TBM换刀机器人的缩尺比例,并对其进行了缩尺设计,机器人由原来的PPRPPR结构变为了PRPPR结构,但是整体的运动形式保持不变。然后利用改进的D-H法对其进行了正运动学建模,并利用Matlab机器人工具箱对其进行了验证。最后利用几何法对机器人进行了逆运动学建模,并验证了其正确性。（3）针对传统刀具无法直接使用机器人更换的问题,提出了一种新型一体化刀具系统,并且对该刀具系统进行了特征分析和提取。针对利用灰度处理、二值化处理以及模板匹配等方法无法快速有效提取螺栓特征的缺点,提出了一种基于YOLO-SIFT的刀具特征识别提取算法,并进行了识别实验。实验结果显示所提出的算法能够快速提取出螺栓特征点,并且所识别的螺栓像素坐标相对误差小于1.5%。（4）搭建了基于双目视觉的TBM换刀机器人末端定位系统,并且完成了双目相机的内外参标定。为了验证该系统的有效性,一套缩尺实验台被搭建,包括TBM刀具姿态模拟试验台和TBM换刀机器人缩尺试验台。通过调节5组不同的刀具位姿进行实验,实验结果表明:所提出的基于双目视觉的TBM换刀机器人末端定位系统的精度能够达到2.5mm,满足目标要求。
郭龙[3]（2020）在《TBM盘形滚刀刀圈—岩石对磨缩尺比例试验台研制及相似性验证》文中提出在全断面岩石隧道掘进机（以下简称TBM）掘进施工过程中,安装于刀盘上的盘形滚刀（以下简称滚刀）刀圈直接接触并切割岩石,因此刀圈耐磨性决定了滚刀综合破岩性能,成为影响工程施工效率的关键因素之一。通过开展刀岩对磨试验以获得滚刀刀圈摩擦磨损规律,是提高滚刀磨损寿命的重要研究途径。然而,由于滚刀尺寸及其滚压破岩半径均较大,加之刀岩作用过程复杂,刀圈材质损耗速率也较为缓慢,在现有全尺寸TBM滚刀破岩试验台上开展刀岩对磨试验显然不现实。目前尚缺乏能够再现实际刀岩作用过程的刀岩对磨试验台。如何研制出相似性高且经济可靠的TBM滚刀刀圈-岩石对磨试验台是国内外学者们亟待解决的关键问题。针对TBM盘形滚刀减摩增寿试验研究需求,本论文系统调研分析了国内外TBM刀具切削性能测试试验台及其制备技术的发展现状,基于相识性理论,研制了一种刀圈-岩石对磨缩尺比例试验台,并借助该试验台初步开展了刀圈试样与岩石对磨试验研究及及相似性验证工作。本论文主要研究工作介绍如下:（1）分析了17英寸常截面正滚刀在回转滚压破岩过程中的刀刃部运动学特征与切削载荷特性,并基于滚刀破岩机理,合理选取了刃形几何尺寸、刀圈材质、硬度、刀具切削载荷及刀岩接触应力水平等参变量作为相似特征参数。（2）借助非线性瞬态动力学软件ABAQUS,基于D-P岩石材料本构模型,建立了滚刀刀圈试样破岩有限元模型,模拟了刀圈试样准静态侵岩和滚压破岩过程,掌握了不同切削工况下刀圈切削载荷水平,确定了试验台极限工作载荷;同时,结合赫兹理论,采用CSM模型计算了刀岩接触应力,并将其与仿真值进行了对比分析,确定了试验台所模拟的接触应力水平值,为后续开展试验台研制提出基础载荷数据。（3）根据所选相似特征参数,搭建了滚刀刀圈-岩石对磨缩尺比例试验台,包括动力推进装置、滚刀装夹装置、岩石固定装置,其中:动力推进装置和岩石固定装置分别巧妙借用了B665-2型牛头刨床的曲柄滑块结构和虎台钳的丝杆夹持机构,可实现六档刀岩对磨速度,同时通过刨床进给部件的齿轮与丝杆传动精度,保证了贯入度及侵岩速度等试验参数的控制精度,有效节约了试验成本,提高了刀岩对磨精度。最后,利用静力学有限元分析技术校核了极限载荷作用下试验台薄弱部件的刚强度,保证了该试验台的工作可靠性。（4）初步开展了三组刀岩对磨速度下的滚刀刀圈试样-花岗岩滚压对磨试验,分析了刀圈试样-花岗岩对磨试验过程中岩石宏观破碎特征、刀刃动力学特性、刃部微观摩擦磨损形貌,揭示了岩石破碎块度分布特征以及刀圈摩擦磨损机制。（5）通过与工程数据进行比较分析,建立了缩尺比例刀圈试样与工程滚刀实测磨损量的映射关系,验证了所建试验台的工程适用性。
吴俊[4]（2020）在《盾构刀具与岩土体力学相互作用及磨损研究》文中指出越江海隧道由于其特点和综合优势逐渐成为连接河流、海域乃至国家区域的重要交通干线,随着国内外越江海盾构隧道的发展越来越快,建设数量越来越多,如何保证盾构隧道的安全、高效建设是面临的巨大挑战。盾构刀具长距离掘进和水下合理选择开仓查换刀时机是高水压复杂地层条件下长距离安全掘进的关键问题之一。本文通过大连、武汉、济南地铁等多个现场盾构工程实践调研,采用现场调研、理论和数值分析、室内试验和现场实测分析等方法,对盾构刀具磨损形式及规律、微观磨损机理和磨损预测模型开展研究,主要研究工作及成果如下:（1）自主研制了一套室内刀具磨损试验系统,具有操作简单、液压精度高、可重复性高、可实时控制和采集数据的优点,并且可根据需要更换模型刀具及土体材料,填补了国内刀具磨损试验装置及试验方法的匮乏。（2）开展室内刀具磨损试验,探讨了刀具前后角、硬度、安装半径、地层含水率、颗粒级配、等效石英含量和泥浆等因素对磨损系数的影响规律;提出了一种砂土地层刀具磨损系数的测试方法。（3）基于金属摩擦学理论,提出了盾构刀具磨损的主要来源为金属与岩样压碎区的相互作用,磨损并非单一的机制造成,而是多种不同磨损形式共同作用形成。通过室内磨损试验及电镜扫描的微观形貌和能谱分析,发现磨损类型主要包括黏着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和腐蚀氧化磨损,其中黏着磨损和磨粒磨损是主要组成类型,且磨损主要形式不随刀具形状、硬度和磨粒材料的变化而改变。（4）基于已有盾构刀具切削破岩力学模型,提出了考虑滚刀均匀磨损的破岩力学模型、考虑切刀磨损成圆弧刀尖的切削土体力学模型和考虑切刀刀尖磨损成平面的切削软岩力学模型;探讨了刀具参数、地层参数和施工参数分别对三种模型的影响。采用可考虑变形和失效的HJC和JC本构模型对刀具破岩力学模型进行数值模拟,验证了理论模型的准确性;开展室内刀具切削破岩实验,从试验角度验证了理论模型的准确性。（5）基于刀具磨损微观机理,引入黏着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损的微观计算模型,结合刀具切削破岩力学模型,建立了软硬不均交互复合岩层、全断面硬岩地层以及软硬不均复合地层盾构滚刀和切刀的磨损预测模型。结合大连和武汉地铁等工程的现场实测数据进行验证分析,误差较小,表明推导的刀具磨损预测模型准确可靠。（6）结合大连地铁101标段工程盾构掘进参数和刀具磨损实测数据,研究了同一盾构区间不同地层变化下的盾构掘进参数联动规律;提出采用集多元线性回归分析、典型相关分析以及主成分分析为一体的偏最小二乘法进行磨损预测分析,建立了基于掘进参数联动规律的刀具磨损经验预测模型,并通过后续区间实测数据验证了预测模型的准确性。
沈翔[5]（2020）在《盾构掘进“机-土”动态相互作用机理研究》文中提出国家中长期科技发展规划纲要指出需要重点研发跨海通道、大型隧道等高难度交通运输基础设施建设。越江海隧道对国家或地区发展具有重要意义,因此隧道建设的安全、隧道的功能以及应对灾害的能力是必须解决的重大问题。在这种背景下,对于盾构法隧道的建设的设计、施工要求将会更高。目前在盾构法施工中存在着盾构-土相互作用不明、盾构姿态难控等问题,而这些问题在高水压条件下将更加凸显。鉴于此,本文从盾构-土相互作用的机理研究出发,进而对盾构姿态控制理论展开研究,并利用自主研发可实现2.0MPa高水压的多功能泥水盾构模型试验平台,对高水压下对盾构-土相互作用以及盾构姿态的影响进行了一定的研究。论文的主要研究工作如下:（1）自主研发了可实现2.0MPa高水压的多功能泥水盾构模型试验平台。该试验平台模型试验土箱尺寸达5.9m×3.3m×4.5m,盾构模型机外径为0.62m,并具备研究盾构开挖面稳定性问题、复杂条件下刀具磨损问题以及盾构姿态相关的盾构-土相互作用问题的功能。试验平台的成功研制为本文以及以后需要在高水压下进行与盾构相关试验研究提供了基础的试验条件;（2）为了将琼州海峡的工程背景和盾构模型试验平台相联系,并为后面的高水压泥水盾构掘进模型试验做先期试验,进行了相似材料配比试验研究。基于正交试验法,以重晶石粉/标准砂、黏结剂浓度、凡硅比和石膏含量作为4个控制因素,对不同配比相似材料的物理力学参数的变化规律进行了分析,最终研制得到了可近似模拟深海环境砂土地层的相似材料配比为重晶石粉/标准砂（0.4）,黏结剂浓度（4.5%）,凡硅比（3:1）,石膏含量（3%）。（3）对盾构刀盘-土相互作用机理的研究主要从刀具对土的切削作用以及刀盘对土的挤压作用两个方面进行。针对目前Mckeys-Ali模型存在的问题,结合盾构掘进的特点,改进了Mckeys-Ali模型。基于改进后的Mckeys-Ali模型,对切削刀在盾构掘进过程中的受力状态进行了分析和推导,得到了切削刀的所受作用力的计算方法。另一方面基于Kelvin问题的基本解,对盾构掘进过程中刀盘对的挤压作用这一问题进行解答和求解。综合以上的理论计算成果,通过自主研发的试验平台,对盾构的推进力和刀盘扭矩进行了验证。试验结果表明,基于本文建立的盾构刀盘-土相互作用的模型得到的盾构推进力和刀盘扭矩理论计算值与试验监测值较为接近;（4）为了探明盾构掘进过程中盾壳-土相互作用的机理,指导盾构姿态的控制和调整,对作用于盾壳周围土压力的理论计算方法以及盾构姿态偏角预测模型展开了研究。首先基于地基反力曲线,通过等效弹簧近似建立盾构与土的相互作用模型,从而得到了作用于盾构外壳的周围土压力的理论计算方法。然后引用改进的松动土压力计算方法,得到了盾构初始土压力的计算方法,解决了盾构水平偏角计算的初始边界问题,并结合土对盾构的作用荷载的计算方法得到了盾构姿态角计算方法。最后,结合济南地铁R2线盾构隧道工程,对形成的盾构姿态角的计算方法进行了三方面的应用,分别是对盾构-土相互作用力的反演计算、盾构俯仰角的预测、盾构水平偏角的预测;（5）随着盾构隧道工程中水压的升高,将对盾构机自身的密封防水问题提出更高的要求,盾尾密封作为其中一环,是盾构实现安全掘进的重要前提和保证。结合这一工程问题,自主研制了一套盾尾油脂耐水压动态密封监测装置。利用该装置,选择了三种具有代表性的油脂进行了不同条件下的密封试验。在不同水压、金属网种类（近似模拟盾尾刷的作用）、动态边界等因素作用下的盾尾油脂进行了耐水性检测。试验结果表明:在相同水压下,不同油脂在不同金属网条件下表现出的耐水压能性能各不相同;动态边界的存在会增加密封失效的风险;温度升高,油脂的材料粘度明显下降,会导致油脂的耐水压密封性能下降;相比淡水环境,海水环境对油脂耐水压密封性能的削弱作用更强,油脂的渗漏水速度更快。最后,通过数值模拟方法对试验结果进行了验证。（6）结合琼州海峡的工程背景,基于相似原理得到的相似砂土配比,分别在无土和相似砂土环境下进行了高水压条件下的泥水盾构掘进模型。试验结果表明:本文建立的盾构推进力与刀盘扭矩的计算方法在高水压条件下拟合程度较好,并且高水压对刀盘扭矩的影响较小,对盾构的推进力的影响明显;高水压大大提高了盾构姿态调整的难度。
刘畅[6]（2019）在《TBM刀盘不同位置滚刀动态响应分析》文中研究表明TBM滚刀安装在刀盘前方切削岩土,滚刀的工作寿命直接影响TBM的掘进效率。研究TBM刀盘不同位置滚刀的动态载荷及在动态载荷作用下的动应力和动应变,对优化设计滚刀和刀具的布局,提高滚刀掘进性能和使用寿命,降低建设成本具有重要意义。本文以某盾构刀具公司提供的正面双刃滚刀切削为研究对象,基于多体动力学仿真平台RecurDyn,模拟滚刀的实际切削状态,建立不同位置滚刀破岩仿真模型,分析刀圈内部动态响应及其对破岩效率的影响,分析了滚刀磨损和失效机理。具体研究工作如下:利用三维建模软件Creo建立滚刀模型,包括中心轴、密封装置、轴承、端盖、刀圈等零部件。利用离散元仿真获取滚刀三向力动态载荷;将滚刀刀圈设置成为柔性体,加载外部三向力动载荷,分析同一周期内和不同周期内滚刀内部动态应力,仿真结果与实际滚刀受力工况相契合,说明加载动载荷的可靠性,为后续破岩机理和破岩效率的影响因素分析奠定基础。提出TBM不同位置滚刀3D切削岩体模型装配方法。在Recurdyn软件中建立了基于柔性体的岩土模型,进行了岩土材料参数设置和网格划分;创建滚刀切削模型,包括刚体建模、FDR单元建模、约束建模、接触建模和运动参数设置。进行了中心滚刀、正面滚刀和边缘滚刀的切削岩体仿真实验,每把滚刀均在自转、公转和推进三个运动状态下工作,探讨了刀圈内部各节点处的动应力随时间变化的趋势、分析了动应力变化的影响因素。中心滚刀刀圈上越接近岩体的点受到的应力值就越大,且在同一时间范围内,观测节点的应力值变化范围大;通过分析正面滚刀前三个周期应力的增长趋势,可以推算第四周期的应力峰值大约在2000MPa左右,且其切深应该控制在25mm～50mm的合理范围。边缘滚刀整体受到较大偏载导致其内部结构受力分布不均衡,其朝向岩体下方的一侧有可能会磨损的比较快从而容易发生侧向偏磨现象,进而滚刀的寿命有显着影响。并通过四组现场实验数据对仿真结果的合理性进行验证。运用控制变量法,进行推进速度和刀盘转速两个单因素对边缘滚刀内部动态响应产生影响的分析。若同样的掘进的距离,当使用越小的掘进速度时,滚刀所受应力值越小,这证明减少了滚刀刀刃与岩体之间的相对运动的受力,延长滚刀使用寿命,因此推进速度不宜过大。当刀盘转速较小时,三向力均随着转速的增加而减小,且减少幅度都比较大,且滚刀的轴向力相比法向力和切向力减少相对较多,故刀盘转速对轴向力的影响更大;当刀盘转速由4 r/min上升到5 r/min,三向力大小的变化与转速成正比,但两种转速下的三向力涨幅变化不明显。为防止滚刀与岩体之间过度摩擦接触,降低工作能耗和减少岩渣对滚刀产生不必要的磨损,在掘进过程中应选择适中的掘进速度和刀盘转速。
刘成[7]（2019）在《全断面掘进机刀具谱系化设计及仿真研究》文中研究说明随着全断面掘进机在工程中的不断应用,作为其关键部件之一的全断面掘进机刀具,在类型和材料性能上不断发展和更新。目前,市面上大约有100多种全断面掘进机刀具,如何在不同地质条件下合理选择和配置刀具,是全断面掘进机刀具应用研究的重点问题。因此,需要针对全断面掘进机刀具的谱系化设计和地层适应性问题展开研究。论文的主要内容如下:1、从全断面掘进机刀具产品需求谱系、特征谱系、演化谱系三个方面,建立了全断面掘进机刀具产品综合谱系信息图;进行了全断面掘进机刀具的地质应用研究;提出了全断面掘进机刀具的编码原则,结合特征谱系,进行了全断面掘进机刀具编码结构设计。2、采用ANSYS/LSDYNA软件分别建立切刀切削软土地层、盘形滚刀破碎岩石地层的仿真模型。基于ALE算法,以软土为对象进行了切刀在不同切削深度和切削前角下的切削仿真,获得了切刀上作用的各向力的变化规律,并研究了不同切削前角下切刀的切土效率变化;研究了掘进机在不同掘进参数（刀刃宽度、刀间距、贯入度）以及不同地层条件下掘进时盘形滚刀的垂直破岩力和滚动破岩力的变化规律。并基于破岩比能耗理论,结合正交试验和多元非线性回归模型,研究了在泥岩、石灰岩、花岗岩等典型地层下刀盘掘进参数（刀刃宽度、刀间距、贯入度）的优化配置。3、基于实际工程中全断面掘进机刀具的磨损情况,对刀具的失效形式和失效机理进行了分析;基于E.Rabinwicz的磨粒磨损模型以及CSM盘形滚刀破岩力模型,建立了盘形滚刀的理论磨损模型;利用MATLAB软件,分别基于传统BP神经网络、GA-BP神经网络、PSO-BP神经网络建立了盘形滚刀的磨损预测模型,借助实际工程的滚刀磨损数据,得到基于GA-BP神经网络的盘形滚刀磨损预测模型,相比于其它两种预测模型,误差更小,且可满足实际工程中盘形滚刀磨损预测的精度要求。4、基于Microsoft Visual Studio和SQL Server数据库建立了全断面掘进机刀具查询推荐系统,包括了全断面掘进机刀具和工程实例查询模块、基于专家系统的全断面掘进机刀具推荐模块、基于GA-BP神经网络的盘形滚刀磨损预测模型的人机交互界面。研究成果可为全断面掘进机刀具更深入的谱系研究、不同地层下刀具的选型配置以及全断面掘进机刀具的磨损预测研究提供借鉴和参考。
朱晔[8]（2019）在《TBM刀盘三维裂纹扩展规律及其抗损伤设计》文中认为全断面岩石掘进机（TBM）是隧道挖掘领域中具有代表性的大型机械设备。刀盘是TBM的核心部件,其使用寿命直接决定了 TBM刀盘的服役时间,掘进过程中由于掘进环境的恶劣导致刀盘盘体、刀座、滚刀等部件在未达到预定寿命前出现不同程度的损伤,导致了巨大的经济损失。经过统计分析裂纹是导致TBM刀盘损伤的主要原因,造成刀盘疲劳失效的根本原因是缺乏对TBM刀盘疲劳性能的研究,没有针对疲劳性能提出具体的设计方案及评价方法。因此,研究TBM刀盘的疲劳失效机理、空间多点载荷下TBM刀盘抗损伤设计方案及相应的评价标准,对延长TBM刀盘使用寿命,减少经济损失有着较大的理论价值及工程意义。为了有效解决以上问题,本文对刀盘的疲劳失效机理、抗疲劳损设计方案及疲劳性能评价展开深入研究和探讨,主要研究内容如下:（1）TBM刀盘全周期裂纹扩展速率模型:针对TBM刀盘服役过程中盘体开裂严重的问题,本文根据刀盘失效样件研究TBM刀盘主要失效形式,结合影响裂纹扩展的主要因素及刀盘结构的特点,建立适合于TBM刀盘全周期裂纹扩展速率模型,并开展疲劳拉伸实验确定模型中相关参数,对比实验结果验证本文提出裂纹扩展速率模型正确性,为TBM刀盘疲劳寿命计算提供理论模型。（2）随机载荷下三维裂纹扩展数值模拟计算:针对刀盘结构复杂,载荷随机性大,导致裂纹扩展过程中相关参数难以计算的问题。本文以线弹性断裂力学为理论基础,运用有限元软件Zencrack为平台配置裂纹尖端网格,结合位移插值法及最大能量释放法计算随机载荷下三维裂纹尖端应力强度因子与裂纹扩展路径变化情况,并开展多裂纹与单裂纹疲劳拉伸实验验证三维裂纹扩展仿真在计算裂纹扩展情况的准确性。以此为依据计算多种裂纹扩展失效形式总结其失效规律,为TBM刀盘疲劳寿命计算提供依据。（3）TBM刀盘抗疲劳损伤设计:依据TBM刀盘自身结构的特点,以三维裂纹扩展数值模拟的方法分析筋板结构对裂纹扩展速率的影响规律,并提出TBM刀盘初始裂纹位置预估的方法,模拟刀盘在实际工况下初始的裂纹扩展路径.结合筋板结构对裂纹扩展速率的影响规律及刀盘结构制定TBM刀盘抗损伤设计方案,以达到减缓刀盘疲劳失效的目的。（4）TBM刀盘疲劳性能评价:为了检验刀盘局部结构改进对刀盘整体疲劳性能的影响,本文提出TBM刀盘疲劳性能评价方法,根据TBM刀盘结构及不同区域的应力响应对TBM刀盘进行危险区域划分,以各个危险区域作为TBM刀盘疲劳性能的二级指标建立刀盘评价体系,基于累积损伤理论以临界裂纹长度为基准建立TBM刀盘疲劳性能评价指标计算模型,并考虑模型中参数的不确定性,以Monter-Claro的方法计算各个区域的评价值结果,应用线性叠加法结合指标间权重大小计算TBM刀盘整体疲劳性能评价结果。（5）吉林引水工程TBM刀盘抗损设计与刀盘疲劳性能评价分析:为了进一步验证本文提出模型及方法的实用性及有效性,以吉林引水工程刀盘为例,预估刀盘初始裂纹位置,结合TBM刀盘结构及裂纹扩展路径预估,提出刀盘抗损伤结构改进方案,并分析影响TBM刀盘裂纹扩展参数的不确定性,计算改进前及改进后的刀盘疲劳性能评价结果,通过结果对比验证本文提出方法的实用性。
吴文兵[9]（2018）在《浅析硬岩掘进机刀具失效的受力》文中研究指明对于硬岩掘进机而言,其自身刀具的好坏直接影响着设备的使用情况。本文简单描述了硬岩掘进机刀具的工作状态,分析了硬岩掘进机在使用过程中刀具的受力情况及其受力影响因素,给出了保护刀具、延长刀具使用寿命的相应措施,希望能够提高硬岩挖掘机刀具的实际应用效率。
马建,孙守增,芮海田,王磊,马勇,张伟伟,张维,刘辉,陈红燕,刘佼,董强柱[10]（2018）在《中国筑路机械学术研究综述·2018》文中研究说明为了促进中国筑路机械学科的发展,从土石方机械、压实机械、路面机械、桥梁机械、隧道机械及养护机械6个方面,系统梳理了国内外筑路机械领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。土石方机械方面综述了推土机、挖掘机、装载机、平地机技术等;压实机械方面综述了静压、轮胎、圆周振动、垂直振动、振荡压路机、冲击压路机、智能压实技术及设备等;路面机械方面综述了沥青混凝土搅拌设备、沥青混凝土摊铺机、水泥混凝土搅拌设备、水泥混凝土摊铺设备、稳定土拌和设备等;桥梁机械方面综述了架桥机、移动模架造桥机等;隧道机械方面综述了喷锚机械、盾构机等;养护机械方面综述了清扫设备、除冰融雪设备、检测设备、铣刨机、再生设备、封层车、水泥路面修补设备、喷锚机械等。该综述可为筑路机械学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
二、掘进机刀具螺栓失效分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、掘进机刀具螺栓失效分析（论文提纲范文）
（1）TBM盘形滚刀磨损机理与破岩特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 TBM国内外研究动态 |
| 1.3 盘形滚刀国内外研究现状 |
| 1.3.1 盘形滚刀的分类及构成 |
| 1.3.2 盘形滚刀破岩机理的研究现状 |
| 1.3.3 盘型滚刀刀圈磨损及寿命预测的研究现状 |
| 1.3.4 盘形滚刀磨损测试的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 测试材料、设备及方法 |
| 2.1 测试用材料 |
| 2.1.1 盘形滚刀刀圈材料的成分及基础性能 |
| 2.1.2 测试用岩石成分及基础性能 |
| 2.2 测试设备及方法 |
| 2.2.1 盘形滚刀刀圈材料高温压缩测试的设备及方法 |
| 2.2.2 盘形滚刀刀圈材料高温压痕测试的设备及方法 |
| 2.2.3 盘形滚刀刀圈材料高温摩擦磨损测试的设备及方法 |
| 2.2.4 盘形滚刀接近服役条件下破岩性能测试的设备及方法 |
| 2.2.5 显微观测分析设备 |
| 2.2.6 其他设备 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 刀圈材料接近服役条件下力-热耦合性能研究 |
| 3.1 刀圈材料的高温压缩测试 |
| 3.1.1 力-位移曲线分析 |
| 3.1.2 测试后硬度分析 |
| 3.1.3 测试后金相组织分析 |
| 3.2 刀圈材料的高温压痕测试 |
| 3.2.1 测试参数及实施过程 |
| 3.2.2 测试结果分析 |
| 3.3 刀圈材料的高温摩擦磨损测试 |
| 3.3.1 测试参数及实施过程 |
| 3.3.2 摩擦系数分析 |
| 3.3.3 磨损失重分析 |
| 3.3.4 磨损形貌分析 |
| 3.3.5 岩石磨痕分析 |
| 3.3.6 磨损机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 盘形滚刀-岩石匹配性研究 |
| 4.1 盘形滚刀-岩石匹配性测试参数及过程 |
| 4.1.1 参数设置 |
| 4.1.2 测试过程 |
| 4.2 盘形滚刀-岩石匹配性测试的载荷分析 |
| 4.2.1 平刃盘形滚刀-岩石匹配性测试的载荷分析 |
| 4.2.2 圆刃盘形滚刀-岩石匹配性测试的载荷分析 |
| 4.3 盘形滚刀的磨损行为分析 |
| 4.3.1 磨损失重分析 |
| 4.3.2 磨损形貌分析 |
| 4.4 岩石块体的破坏效果分析 |
| 4.4.1 岩石磨痕分析 |
| 4.4.2 岩石碎屑分析 |
| 4.5 滚刀-岩石相互作用关系及磨损机理分析 |
| 4.5.1 滚刀-岩石的相互作用关系分析 |
| 4.5.2 匹配性测试中盘形滚刀的磨损机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 盘形滚刀接近服役条件下的破岩性能研究 |
| 5.1 盘形滚刀接近服役条件下的破岩测试方案及实施过程 |
| 5.2 水/泥水冷却介质作用下的破岩测试结果分析 |
| 5.2.1 测试载荷分析 |
| 5.2.2 盘形滚刀磨损失重分析 |
| 5.2.3 盘形滚刀磨损形貌分析 |
| 5.2.4 岩石破坏效果分析 |
| 5.3 水/泥水-洗衣粉冷却介质作用下的破岩测试结果分析 |
| 5.3.1 测试载荷分析 |
| 5.3.2 盘形滚刀磨损失重分析 |
| 5.3.3 盘形滚刀磨损形貌分析 |
| 5.3.4 岩石破坏效果分析 |
| 5.4 接近服役条件下滚刀-岩石相互作用关系及磨损机理分析 |
| 5.4.1 滚刀-岩石的相互作用关系分析 |
| 5.4.2 盘形滚刀的磨损机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于磨粒磨损的TBM盘形滚刀磨损预测模型研究 |
| 6.1 TBM盘形滚刀磨粒磨损计算模型 |
| 6.2 TBM盘形滚刀磨损预测模型 |
| 6.2.1 TBM盘形滚刀破岩力学模型 |
| 6.2.2 TBM盘形滚刀磨损预测模型 |
| 6.3 TBM盘形滚刀磨损预测模型的工程验证 |
| 6.3.1 广东东莞某隧道TBM盘形滚刀磨损数据验证 |
| 6.3.2 山东文登某隧道TBM盘形滚刀磨损数据验证 |
| 6.3.3 浙江台州某隧道TBM盘形滚刀磨损数据验证 |
| 6.3.4 新疆北部某隧道TBM盘形滚刀磨损数据验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 论文主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的主要研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于双目视觉的TBM换刀机器人末端定位研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 TBM自动换刀国内外研究现状 |
| 1.2.1 TBM一体化刀具系统研究现状 |
| 1.2.2 TBM换刀机器人研究现状 |
| 1.3 双目定位与目标识别国内外研究现状 |
| 1.3.1 双目定位研究现状 |
| 1.3.2 目标识别研究现状 |
| 1.4 本文研究内容及技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 TBM换刀机器人缩尺设计及其运动学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 TBM换刀机器人缩尺设计 |
| 2.2.1 TBM换刀机器人缩尺比例的确定 |
| 2.2.2 TBM换刀机器人的缩尺 |
| 2.3 TBM换刀机器人正运动学模型 |
| 2.3.1 TBM换刀机器人正运动学建模 |
| 2.3.2 TBM换刀机器人正运动学模型验证 |
| 2.4 TBM换刀机器人逆运动学模型 |
| 2.4.1 TBM换刀机器人逆运动学建模 |
| 2.4.2 TBM换刀机器人逆运动学模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于YOLO-SIFT的新型刀具系统识别及特征提取 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 TBM新型一体化刀具系统设计 |
| 3.2.1 传统刀具结构与功能分析 |
| 3.2.2 新型刀具系统设计 |
| 3.3 基于灰度二值化和模板匹配的刀具系统特征提取 |
| 3.3.1 新型刀具特征分析 |
| 3.3.2 刀具系统图像灰度及二值化处理 |
| 3.3.3 基于灰度二值化的螺栓特征提取 |
| 3.3.4 基于NCC模板匹配方法特征提取 |
| 3.4 基于YOLO的刀具系统识别 |
| 3.4.1 基于YOLO的刀具系统识别流程设计 |
| 3.4.2 基于深度学习的CNN选取及改进 |
| 3.4.3 刀具系统识别模型评价指标及损失函数 |
| 3.4.4 基于刀具系统识别实验验证 |
| 3.5 基于YOLO-SIFT的螺栓特征提取 |
| 3.5.1 SIFT关键点提取 |
| 3.5.2 SIFT关键点描述符的构建 |
| 3.5.3 基于YOLO-SIFT特征点描述符匹配算法 |
| 3.5.4 基于YOLO-SIFT的螺栓特征提取实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于双目视觉的TBM换刀机器人系统搭建及实验验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双目相机模型及标定 |
| 4.2.1 双目相机模型 |
| 4.2.2 双目相机标定 |
| 4.3 双目视觉原理及立体匹配 |
| 4.3.1 双目视觉原理 |
| 4.3.2 双目视觉系统图像立体校正 |
| 4.4 TBM换刀机器人系统搭建及缩尺实验验证 |
| 4.4.1 TBM换刀机器人系统搭建 |
| 4.4.2 缩尺实验验证与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）TBM盘形滚刀刀圈—岩石对磨缩尺比例试验台研制及相似性验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 课题来源 |
| 1.3 相关研究领域的国内外研究现状 |
| 1.3.1 TBM盘形滚刀破岩机理研究 |
| 1.3.2 TBM滚刀刀圈摩擦磨损机理研究 |
| 1.3.3 TBM盘形滚刀制备加工工艺研究 |
| 1.3.4 TBM滚刀破岩试验装置研究 |
| 1.4 现有研究存在的问题 |
| 1.5 主要研究内容及技术线路 |
| 第2章 TBM盘形滚刀刀圈岩石相互过程概述 |
| 2.1 TBM刀盘系统介绍 |
| 2.1.1 刀盘主体结构及滚刀类型 |
| 2.1.2 滚刀结构组成 |
| 2.1.3 刀圈材质、热处理工艺和刃形截面介绍 |
| 2.2 刀圈岩石相互作用机理概述 |
| 2.2.1 滚刀回转滚压破岩形式概述 |
| 2.2.2 滚刀滚压破岩机理概述 |
| 2.2.3 刀圈磨损失效行为概述 |
| 2.3 刀圈岩石相互过程量化分析 |
| 2.3.1 刀岩相对滑动速度范围分析 |
| 2.3.2 刀岩接触应力范围分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于相似性原理的刀圈-岩石对磨试验台设计 |
| 3.1 相似性原理概述 |
| 3.2 基于相似性原理的总体方案设计 |
| 3.2.1 总体设计构想 |
| 3.2.2 总体设计方案 |
| 3.2.3 相似性设计流程 |
| 3.3 基于瞬态非线性动力学理论的刀岩接触应力建模分析 |
| 3.3.1 瞬态非线性动力学理论基础 |
| 3.3.2 滚刀侵岩仿真模型建模与试验验证 |
| 3.3.3 滚刀滚压破岩仿真模型建模与刀岩接触应力分析 |
| 3.3.4 基于相似理论试验台参数设计 |
| 3.3.5 试验台结构详细设计与选型 |
| 3.4 对磨试验台刚强度仿真验证分析 |
| 3.4.1 网格划分及加载 |
| 3.4.2 危险工况分析 |
| 3.4.3 计算结构分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 刀圈-岩石对磨试验台研制及相似性原理验证 |
| 4.1 实验介绍 |
| 4.1.1 实验目的及内容 |
| 4.1.2 实验设备介绍 |
| 4.2 实验材料准备 |
| 4.2.1 刀圈试样热处理工艺研究 |
| 4.2.2 刀圈试样热处理方案 |
| 4.2.3 刀圈试样制备 |
| 4.2.4 刀圈试样硬度及金相组织测定 |
| 4.3 试验台对磨预实验与滚刀运动形式验证 |
| 4.3.1 滚刀—岩石对磨预试验方案及参数设计 |
| 4.3.2 滚刀—岩石对磨预试验结果分析 |
| 4.3.3 滚刀运动形式相似验证试验分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 TBM盘形滚刀对磨实验结果研究 |
| 5.1 试验方案与结果分析 |
| 5.1.1 实验方案 |
| 5.1.2 磨损量 |
| 5.1.3 磨损机理 |
| 5.1.4 试验结果分析 |
| 5.2 TBM盘形滚刀试样实验结果与工程对比分析 |
| 5.2.1 工程概况及岩层地质介绍 |
| 5.2.2 磨损机理 |
| 5.2.3 试验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 主要研究成果和参加科研情况说明 |
（4）盾构刀具与岩土体力学相互作用及磨损研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及课题来源 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 刀具切削破岩机理 |
| 1.3.2 岩石和土的磨蚀性试验 |
| 1.3.3 刀具磨损机理和磨损规律 |
| 1.3.4 刀具磨损预测模型 |
| 1.4 研究中尚未解决的问题 |
| 1.5 研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 盾构刀具磨损试验及磨损规律研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 盾构刀具磨损试验平台设计研制及试验研究 |
| 2.2.1 盾构刀具磨损试验系统介绍 |
| 2.2.2 试验目的及意义 |
| 2.2.3 磨损预试验及主要试验步骤 |
| 2.3 刀具磨损影响因素分析 |
| 2.3.1 刀具材料硬度的影响 |
| 2.3.2 地层含水率的影响 |
| 2.3.3 泥浆影响 |
| 2.3.4 颗粒级配影响 |
| 2.3.5 石英含量的影响 |
| 2.3.6 等效石英含量及相对矿物硬度的影响 |
| 2.3.7 刀具前后角(切刀)的影响 |
| 2.3.8 安装半径的影响 |
| 2.4 一种可测试砂层刀具磨损系数的方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 盾构刀具磨损损伤分类及磨损机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 盾构刀具磨损及损伤分类 |
| 3.2.1 盾构刀具磨损工程调研 |
| 3.2.2 盾构刀具的磨损及损伤分类 |
| 3.3 盾构刀具磨损机理理论分析 |
| 3.3.1 磨损的基本概念及分类 |
| 3.3.2 磨损的过程 |
| 3.3.3 磨损的机理 |
| 3.3.4 盾构刀具磨损机理分析 |
| 3.4 盾构刀具磨损机理实验及结果分析 |
| 3.4.1 刀具磨损形式分析 |
| 3.4.2 不同金属刀具的磨损形式影响分析 |
| 3.4.3 不同硬度材料的磨损形式影响分析 |
| 3.4.4 不同磨粒材料的磨损形式影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 考虑磨损影响的盾构刀具与岩土体相互作用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 考虑磨损影响的滚刀破岩力学模型研究 |
| 4.3 考虑磨损影响的切刀切削土体和软岩力学模型研究 |
| 4.3.1 切刀切削土体力学模型 |
| 4.3.2 切刀切削软岩力学模型 |
| 4.4 考虑磨损影响的刀具切削破岩数值分析 |
| 4.4.1 刀具本构材料与失效准则 |
| 4.4.2 岩土体材料HJC本构模型 |
| 4.4.3 考虑磨损失效的滚刀破岩数值分析 |
| 4.4.4 考虑磨损失效的切刀破岩数值分析 |
| 4.5 考虑磨损影响的刀具切削破岩试验研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于磨损机理的盾构刀具磨损预测模型研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 刀具磨损计算模型 |
| 5.2.1 刀具磨损构成 |
| 5.2.2 黏着磨损 |
| 5.2.3 磨粒磨损 |
| 5.2.4 疲劳磨损 |
| 5.3 盾构滚刀磨损预测模型 |
| 5.3.1 滚刀破岩力学模型 |
| 5.3.2 盾构滚刀磨损预测模型 |
| 5.4 盾构切刀磨损预测模型 |
| 5.4.1 切刀破岩力学模型 |
| 5.4.2 盾构切刀磨损预测模型 |
| 5.5 软硬不均交互复合岩层盾构刀具磨损预测模型及实测分析 |
| 5.5.1 软硬不均交互复合岩层盾构刀具磨损预测模型推导 |
| 5.5.2 工程实测分析 |
| 5.6 软硬不均复合地层盾构刀具磨损预测模型及实测分析 |
| 5.6.1 软硬不均复合地层盾构刀具磨损预测模型推导 |
| 5.6.2 工程实测分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 盾构掘进参数联动规律及减磨控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 工程背景 |
| 6.2.1 工程概况 |
| 6.2.2 盾构设备参数 |
| 6.3 刀具磨损及掘进参数分析 |
| 6.3.1 刀具磨损情况及原因分析 |
| 6.3.2 盾构掘进参数特点分析 |
| 6.4 偏最小二乘法应用 |
| 6.4.1 偏最小二乘法的基本理论 |
| 6.4.2 盾构掘进数据降噪处理 |
| 6.5 基于掘进参数的联动规律的磨损预测模型推导研究 |
| 6.5.1 数据样本获取 |
| 6.5.2 刀具磨损的偏最小二乘分析及数据筛选 |
| 6.5.3 模型实时估测 |
| 6.6 刀具减磨措施及施工效果 |
| 6.6.1 刀具控制措施 |
| 6.6.2 掘进过程控制措施 |
| 6.6.3 渣土改良控制措施 |
| 6.6.4 施工效果 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）盾构掘进“机-土”动态相互作用机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 问题提出 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 相似模型试验 |
| 1.3.2 盾构-土相互作用力学模型 |
| 1.3.3 盾构姿态控制 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 多功能泥水盾构模型试验平台研制 |
| 2.1 模型试验箱 |
| 2.1.1 模型试验箱概况 |
| 2.1.2 结构受力分析 |
| 2.1.3 加载系统设计 |
| 2.2 盾构机总成 |
| 2.2.1 盾壳 |
| 2.2.2 刀盘 |
| 2.2.3 推进系统 |
| 2.2.4 姿态控制系统 |
| 2.2.5 主驱密封装置 |
| 2.2.6 盾尾密封装置 |
| 2.3 泥水循环及控制系统 |
| 2.3.1 泥水循环及控制系统组成 |
| 2.3.2 泥水循环实施步骤 |
| 2.4 液压控制及电控平台 |
| 2.4.1 液压控制系统 |
| 2.4.2 电器控制系统 |
| 2.5 结论 |
| 3 模型试验相似材料参数选取及配比研究 |
| 3.1 相似判据推导 |
| 3.1.1 系统参量确定 |
| 3.1.2 相似判据和相似常数 |
| 3.2 相似材料配比及试验准备 |
| 3.2.1 基础材料选取 |
| 3.2.2 试验相关设备 |
| 3.2.3 正交试验设计 |
| 3.3 试验结果及分析 |
| 3.3.1 相似材料适用性分析 |
| 3.3.2 因素敏感性分析 |
| 3.3.3 显着性分析 |
| 3.3.4 多因素线性回归分析 |
| 3.3.5 参数确定 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 结论 |
| 4 盾构掘进对刀盘-土相互作用影响研究 |
| 4.1 盾构切刀开挖原理 |
| 4.1.1 开挖型式与土的破坏机理 |
| 4.1.2 切削刀的运动特性 |
| 4.2 切刀切削土体力学模型 |
| 4.2.1 中心失效区受力分析 |
| 4.2.2 侧部失效区受力分析 |
| 4.2.3 整体受力分析 |
| 4.3 刀盘面板与土的相互作用 |
| 4.3.1 刀盘面板与土法向作用 |
| 4.3.2 刀盘面板与土摩擦作用 |
| 4.4 模型试验验证 |
| 4.4.1 刀盘及刀具安装概况 |
| 4.4.2 模型试验设计 |
| 4.4.3 试验结果分析 |
| 4.5 结论 |
| 5 盾构掘进对盾壳-土相互作用影响研究 |
| 5.1 盾构掘进力学模型 |
| 5.1.1 作用荷载 |
| 5.1.2 状态参数 |
| 5.1.3 平衡方程 |
| 5.2 初始土压力计算 |
| 5.2.1 上覆土层松弛土压力计算 |
| 5.2.2 初始盾壳受力计算 |
| 5.3 盾构-土相互作用模型 |
| 5.3.1 基本假设 |
| 5.3.2 几何参数 |
| 5.3.3 盾构-土竖向及水平作用力求解 |
| 5.3.4 盾构-土相互作用所受弯矩求解 |
| 5.4 盾构俯仰角及水平偏角求解方法 |
| 5.4.1 算例演示 |
| 5.4.2 盾构离散化精度分析 |
| 5.4.3 影响因素分析——俯仰角 |
| 5.4.4 影响因素分析——水平偏角 |
| 5.5 工程应用 |
| 5.5.1 工程概况 |
| 5.5.2 盾构机概况 |
| 5.5.3 工程应用I:盾构-土的相互作用力的反演计算 |
| 5.5.4 工程应用II:盾构俯仰角预测 |
| 5.5.5 工程应用III:盾构水平偏角预测 |
| 5.6 结论 |
| 6 盾尾密封油脂与高水压环境相互作用研究 |
| 6.1 耐水压密封性装置设计及检测方法 |
| 6.1.1 装置研制 |
| 6.1.2 试验方案 |
| 6.1.3 影响因素设置 |
| 6.2 盾尾密封油脂耐水压密封试验 |
| 6.2.1 油脂基本情况介绍及性状对比 |
| 6.2.2 不同金属网边界下的油脂耐水压密封试验 |
| 6.2.3 不同水压下的油脂耐水压密封试验 |
| 6.2.4 盾尾密封油脂密封方式分析 |
| 6.3 影响因素分析 |
| 6.3.1 动态边界对油脂耐水压密封性的影响 |
| 6.3.2 温度对油脂耐水压密封性的影响 |
| 6.3.3 水环境对油脂耐水压密封性的影响 |
| 6.3.4 泥沙杂质对油脂耐水压密封性的影响 |
| 6.4 数值模拟研究 |
| 6.4.1 数值模型建立基础 |
| 6.4.2 油脂耐水压密封性数值模拟方法 |
| 6.4.3 盾尾密封工程近似数值模拟研究 |
| 6.5 结论 |
| 7 高水压下泥水盾构掘进模型试验 |
| 7.1 高水压环境模拟方法 |
| 7.2 无土高水压环境下盾构基本参数分析 |
| 7.2.1 刀盘扭矩 |
| 7.2.2 掘进推力 |
| 7.2.3 姿态调整 |
| 7.3 高水压相似土泥水盾构模型掘进试验 |
| 7.3.1 试验准备 |
| 7.3.2 刀盘扭矩 |
| 7.3.3 掘进推力 |
| 7.3.4 姿态调整 |
| 7.4 结论 |
| 8 总结 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 符号规定 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）TBM刀盘不同位置滚刀动态响应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 滚刀破岩机理及失效分析 |
| 1.2.2 滚刀构架及布局研究 |
| 1.2.3 滚刀动载分布 |
| 1.2.4 多体系统动力学研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 本章小结 |
| 第二章 基于RecurDyn的单刀动应力分析 |
| 2.1 RecurDyn软件简述 |
| 2.2 双刃正面滚刀柔性多体动力学模型的建立 |
| 2.2.1 刀盘刀具的类型 |
| 2.2.2 刀盘滚刀切削原理 |
| 2.2.3 滚刀分析模型设置 |
| 2.2.4 材料模型的选取 |
| 2.2.5 刀具的有限元柔性化处理 |
| 2.2.6 创建节点和片集 |
| 2.3 滚刀动载荷建模 |
| 2.3.1 载荷来源 |
| 2.3.2 动态载荷施加 |
| 2.4 分析结果 |
| 2.4.1 观测节点的选取及应力、应变分析 |
| 2.4.2 动应变曲线滤波 |
| 2.4.3 同一个周期内滚刀动态分析 |
| 2.4.4 不同周期内滚刀动态分析 |
| 本章小结 |
| 第三章 TBM刀盘不同位置滚刀切削模型建立 |
| 3.1 滚刀切削三维几何模型 |
| 3.1.1 岩体几何模型 |
| 3.1.2 中心、正面位置切削工况几何模型 |
| 3.1.3 边缘位置切削工况几何模型 |
| 3.2 RecurDyn中岩土模型建立 |
| 3.2.1 岩土材料设置 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.3 RecurDyn中滚刀模型建立 |
| 3.3.1 FDR单元的创建与编辑 |
| 3.3.2 约束建模 |
| 3.3.3 接触建模 |
| 3.3.4 运动驱动设置 |
| 本章小结 |
| 第四章 中心、正面位置滚刀动应力分析 |
| 4.1 TBM滚刀现场实验数据 |
| 4.2 仿真设置 |
| 4.3 中心位置滚刀仿真结果分析 |
| 4.3.1 观测节点位置选取 |
| 4.3.2 滚刀应力及云图结果分析 |
| 4.3.3 滚刀与岩体接触力理论与分析验证 |
| 4.4 正面位置滚刀仿真结果分析 |
| 4.4.1 滚刀应力及云图结果分析 |
| 4.4.2 滚刀与岩体接触力分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 边缘位置滚刀动应力及影响因素分析 |
| 5.1 仿真设置 |
| 5.2 边缘位置滚刀仿真结果分析 |
| 5.2.1 观测节点位置选取 |
| 5.2.2 滚刀应力及云图结果分析 |
| 5.2.3 滚刀与岩体接触力分析 |
| 5.3 推进速度对边缘滚刀动态响应影响 |
| 5.3.1 刀盘推进参数设置 |
| 5.3.2 推进速度对滚刀内部动应力影响 |
| 5.3.3 推进速度对接触力影响 |
| 5.4 刀盘转速对边缘滚刀动态响应影响 |
| 5.4.1 刀盘转速仿真参数设置 |
| 5.4.2 刀盘转速对滚刀内部动应力影响 |
| 5.4.3 刀盘转速对接触力影响 |
| 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）全断面掘进机刀具谱系化设计及仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 产品谱系的研究现状 |
| 1.2.2 全断面掘进机刀盘刀具的数值模拟研究现状 |
| 1.2.3 全断面掘进机刀具磨损研究现状 |
| 1.2.4 全断面掘进机刀具查询推荐系统的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容及安排 |
| 第2章 全断面掘进机刀具的谱系化研究 |
| 2.1 全断面掘进机刀具产品的谱系化设计 |
| 2.1.1 全断面掘进机刀具产品谱系构建的理论基础 |
| 2.1.2 全断面掘进机刀具产品需求谱系 |
| 2.1.3 全断面掘进机刀具产品特征谱系 |
| 2.1.4 全断面掘进机刀具产品演化谱系 |
| 2.1.5 全断面掘进机刀具产品谱系构建 |
| 2.2 全断面掘进机刀具的地质应用研究 |
| 2.2.1 滚压破岩刀具的地质应用研究 |
| 2.2.2 硬质合金刀具的地质应用研究 |
| 2.3 全断面掘进机刀具产品的编码设计 |
| 2.3.1 全断面掘进机刀具编码原则 |
| 2.3.2 全断面掘进机刀具编码结构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 不同地层下全断面掘进机刀具的数值模拟研究 |
| 3.1 全断面掘进机刀具破岩理论研究 |
| 3.1.1 切刀切削岩土机理及受力模型研究 |
| 3.1.2 盘形滚刀破岩机理及受力模型研究 |
| 3.2 ANSYS/LS_DYNA软件简介 |
| 3.3 切刀切削软土的数值模拟研究 |
| 3.3.1 切刀切削软土地层有限元模型建立及材料参数设置 |
| 3.3.2 切刀切削软土地层仿真分析 |
| 3.4 滚刀滚压破岩的数值模拟研究 |
| 3.4.1 滚刀破岩仿真模型建立 |
| 3.4.2 不同地层下盘形滚刀掘进参数的优化配置研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 全断面掘进机刀具的寿命预测研究 |
| 4.1 全断面掘进机刀具磨损失效形式及失效机理研究 |
| 4.1.1 全断面掘进机刀具在不同地层下的磨损失效形式分析 |
| 4.1.2 全断面掘进机刀具的失效机理研究 |
| 4.2 盘形滚刀的寿命影响因素研究 |
| 4.3 基于BP神经网络的盘形滚刀寿命预测研究 |
| 4.3.1 BP神经网络原理与结构设计 |
| 4.3.2 BP神经网络权值与阈值的优化 |
| 4.3.3 工程实例验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 全断面掘进机刀具查询推荐系统的设计 |
| 5.1 全断面掘进机刀具查询推荐系统的开发软件简介 |
| 5.2 系统的功能模块设计 |
| 5.2.1 查询功能模块 |
| 5.2.2 全断面掘进机刀具推荐功能模块 |
| 5.2.3 基于C#及MATLAB混编的盘形滚刀寿命预测模块 |
| 5.3 SQL Server数据库的设计与实现 |
| 5.3.1 需求分析 |
| 5.3.2 概念结构分析 |
| 5.3.3 逻辑结构分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和参与的研究工作 |
（8）TBM刀盘三维裂纹扩展规律及其抗损伤设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及工程意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 工程意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 疲劳裂纹扩展速率模型研究概述 |
| 1.2.2 应力强度因子求解研究概述 |
| 1.2.3 单/多裂纹扩展规律 |
| 1.2.4 TBM刀盘抗损止裂设计研究概述 |
| 1.2.5 TBM刀盘疲劳性能评价研究概述 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 TBM刀盘裂纹全周期扩展速率模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 TBM刀盘损伤形式研究 |
| 2.2.1 刀盘失效部位分析 |
| 2.2.2 TBM刀盘裂纹样品微观宏观形貌分析 |
| 2.2.3 裂纹断口失效分析 |
| 2.2.4 TBM刀盘失效原因分析 |
| 2.3 疲劳断裂与裂纹扩展基本理论 |
| 2.3.1 疲劳裂纹扩展的一般规律 |
| 2.3.2 控制裂纹扩展的三个要素 |
| 2.3.4 裂纹扩展驱动力与阻力 |
| 2.4 刀盘裂纹全周期扩展速率模型 |
| 2.4.1 裂纹平稳扩展阶段计算模型建立 |
| 2.4.2 近门槛区域效应 |
| 2.4.3 快速裂纹扩展区域效应 |
| 2.5 疲劳裂纹扩展门槛值与断裂韧性的估算 |
| 2.6 疲劳裂纹扩展实验 |
| 2.6.1 实验目的 |
| 2.6.2 实验装备 |
| 2.6.3 样件及设计方案 |
| 2.6.4 实验结构设计及实验方案 |
| 2.6.5 实验结果及分析 |
| 2.7 裂纹扩展速率计算模型影响因素分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 空间多点载荷下三维裂纹扩展失效规律研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三维裂纹扩展模拟计算平台 |
| 3.3 三维裂纹扩展相关参数计算方法研究 |
| 3.3.1 裂纹前沿等效应力强度因子求解 |
| 3.3.2 裂纹尖端网格配置处理 |
| 3.3.3 裂纹中部撕裂部位有限元表征 |
| 3.3.4 三维裂纹扩展路径预测方法 |
| 3.4 三维裂纹扩展模拟验证 |
| 3.5 多裂纹疲劳拉伸实验 |
| 3.5.1 实验目的 |
| 3.5.2 刀盘特征结构试样及方案设计 |
| 3.5.3 实验结果与分析 |
| 3.6 多裂纹失效规律研究 |
| 3.6.1 共线多裂纹 |
| 3.6.2 平行多裂纹 |
| 3.6.3 非平行多裂纹 |
| 3.6.4 穿透多裂纹 |
| 3.7 有限长度板件疲劳失效准则计算 |
| 3.7.1 有限长度板裂纹扩展失效分析 |
| 3.7.2 有限长度板临界裂纹取值方法研究 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 刀盘主参数抗损止裂设计方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 裂纹在筋板中的扩展规律分析 |
| 4.3 筋板结构件疲劳拉伸实验 |
| 4.3.1 实验目的 |
| 4.3.2 实验装备 |
| 4.3.3 实验样件 |
| 4.3.4 疲劳实验方案 |
| 4.3.5 实验结果及分析 |
| 4.4 筋板相关参数对裂纹扩展的影响规律分析 |
| 4.4.1 矩形筋板的裂纹扩展分析 |
| 4.4.2 弧形筋板的裂纹扩展分析 |
| 4.4.3 双面筋板裂纹扩展分析 |
| 4.5 TBM刀盘初始裂纹位置预估 |
| 4.5.1 TBM不同条件下的工况分析 |
| 4.5.2 TBM刀盘外部激励载荷 |
| 4.5.3 刀盘系统几何模型处理 |
| 4.5.4 TBM刀盘裂纹失效数据采集与统计 |
| 4.6 TBM刀盘结构抗损设计 |
| 4.6.1 TBM刀盘结构改进流程 |
| 4.6.2 TBM刀盘结构改进方案 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 多因素影响下TBM刀盘多分区疲劳性能整体评价方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TBM刀盘疲劳性能评价指标体系 |
| 5.2.1 评价体系的构建原则 |
| 5.2.2 疲劳性能评价指标体系的关键技术 |
| 5.3 TBM刀盘裂纹失效区域划分 |
| 5.3.1 TBM刀盘裂纹失效数据采集 |
| 5.3.2 振动响应载荷处理 |
| 5.4 TBM刀盘疲劳性能评价指标计算模型 |
| 5.5 刀盘疲劳性能参数随机性分析 |
| 5.5.1 初始裂纹长度 |
| 5.5.2 临界裂纹长度 |
| 5.5.3 裂纹扩展控制参数 |
| 5.5.4 Monte-Carlo抽样的方法 |
| 5.6 评价指标权重计算方法研究 |
| 5.6.1 影响因素之间的重要程度 |
| 5.6.2 评价指标在影响因素中评分 |
| 5.6.3 评价指标间权重计算 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 工程验证: 吉林引水工程TBM刀盘结构设计及疲劳性能评价 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 工程背景 |
| 6.3 TBM刀盘初始裂纹位置预测 |
| 6.3.1 外部激励载荷确定 |
| 6.3.2 加载工况与约束条件 |
| 6.3.3 TBM刀盘静力计算结果与分析 |
| 6.3.4 TBM刀盘瞬态动力学计算分析 |
| 6.3.5 TBM刀盘裂纹初始位置预测结果 |
| 6.4 吉林引水工程TBM刀盘抗损伤设计 |
| 6.4.1 TBM刀盘初始裂纹位置结构分析 |
| 6.4.2 失效区域裂纹扩展路径预测 |
| 6.4.3 失效区域刀盘改进方案 |
| 6.5 吉林引水工程TBM刀盘评价 |
| 6.5.1 TBM刀盘裂纹区域划分 |
| 6.5.2 TBM刀盘结构疲劳性能评价体系 |
| 6.5.3 评价指标间权重的计算 |
| 6.5.4 TBM刀盘疲劳性能评价结果 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 作者简介 |
（9）浅析硬岩掘进机刀具失效的受力（论文提纲范文）
| 1 硬岩掘进机刀具的工作状态 |
| 1.1 刀圈与岩石之间的作用力 (F) |
| 1.2 刀具的惯性力 (FG) |
| 2 刀具受力情况分析 |
| 2.1 刀具损耗影响因素 |
| 2.2 刀具受力影响因素 |
| 3 刀具失效状态分析 |
| 3.1 磨损情况 |
| 3.2 崩刃和刀圈断裂情况 |
| 3.3 刀具定位螺栓松动与断裂 |
| 3.4 刀具漏油和轴承失效 |
| 3.5 挡环断裂 |
| 4 提升刀具使用寿命的措施 |
| 4.1 掘进参数的选择 |
| 4.2 掘进时的检查工作 |
| 4.3 刀具维修、装配和安装 |
| 4.4 刀盘、刀座问题 |
| 5 结语 |
（10）中国筑路机械学术研究综述·2018（论文提纲范文）
| 索引 |
| 0引言 (长安大学焦生杰教授提供初稿) |
| 1 土石方机械 |
| 1.1 推土机 (长安大学焦生杰教授、肖茹硕士生, 吉林大学赵克利教授提供初稿;长安大学焦生杰教授统稿) |
| 1.1.1 国内外研究现状 |
| 1.1.1. 1 国外研究现状 |
| 1.1.1. 2 中国研究现状 |
| 1.1.2 研究的热点问题 |
| 1.1.3 存在的问题 |
| 1.1.4 研究发展趋势 |
| 1.2 挖掘机 (山河智能张大庆高级工程师团队、华侨大学林添良副教授提供初稿;山河智能张大庆高级工程师统稿) |
| 1.2.1 挖掘机节能技术 (山河智能张大庆高级工程师、刘昌盛博士、郝鹏博士, 华侨大学林添良副教授, 中南大学胡鹏博士生、林贵堃硕士生提供初稿) |
| 1.2.1. 1 传统挖掘机动力总成节能技术 |
| 1.2.1. 2 新能源技术 |
| 1.2.1. 3 混合动力技术 |
| 1.2.2 挖掘机智能化与信息化 (山河智能张大庆高级工程师, 中南大学胡鹏、周烜亦博士生、李志勇、范诗萌硕士生提供初稿) |
| 1.2.2. 1 挖掘机辅助作业技术 |
| 1.2.2. 2 挖掘机故障诊断技术 |
| 1.2.2. 3 挖掘机智能施工技术 |
| 1.2.2. 4 挖掘机远程监控技术 |
| 1.2.2. 5 问题与展望 |
| 1.2.3 挖掘机轻量化与可靠性 (山河智能张大庆高级工程师、王德军副总工艺师, 中南大学刘强博士生、万宇阳硕士生提供初稿) |
| 1.2.3. 1 挖掘机轻量化研究 |
| 1.2.3. 2 挖掘机疲劳可靠性研究 |
| 1.2.3. 3 存在的问题与展望 |
| 1.2.4 挖掘机振动与噪声 (山河智能张大庆高级工程师, 中南大学刘强博士生、万宇阳硕士生提供初稿) |
| 1.2.4. 1 挖掘机振动噪声分类与产生机理 |
| 1.2.4. 2 挖掘机振动噪声信号识别现状和发展趋势 |
| 1.2.4. 3 挖掘机减振降噪技术现状和发展趋势 |
| 1.2.4. 4 挖掘机振动噪声存在问题与展望 |
| 1.3 装载机 (吉林大学秦四成教授, 博士生遇超、许堂虹提供初稿) |
| 1.3.1 装载机冷却系统散热技术研究 |
| 1.3.1. 1 国内外研究现状 |
| 1.3.1. 2 研究发展趋势 |
| 1.3.2 鱼和熊掌兼得的HVT |
| 1.3.2. 1 技术原理及结构特点 |
| 1.3.2. 2 技术优点 |
| 1.3.2. 3 国外研究现状 |
| 1.3.2. 4 中国研究现状 |
| 1.3.2. 5 发展趋势 |
| 1.3.2. 6 展望 |
| 1.4 平地机 (长安大学焦生杰教授、赵睿英高级工程师提供初稿) |
| 1.4.1 平地机销售情况与核心技术构架 |
| 1.4.2 国外平地机研究现状 |
| 1.4.2. 1 高效的动力传动技术 |
| 1.4.2. 2 变功率节能技术 |
| 1.4.2. 3 先进的工作装置电液控制技术 |
| 1.4.2. 4 操作方式与操作环境的人性化 |
| 1.4.2. 5 转盘回转驱动装置过载保护技术 |
| 1.4.2. 6 控制系统与作业过程智能化 |
| 1.4.2. 7 其他技术 |
| 1.4.3 中国平地机研究现状 |
| 1.4.4 存在问题 |
| 1.4.5 展望 |
| 2压实机械 |
| 2.1 静压压路机 (长安大学沈建军高级工程师提供初稿) |
| 2.1.1 国内外研究现状 |
| 2.1.2 存在问题及发展趋势 |
| 2.2 轮胎压路机 (黑龙江工程学院王强副教授提供初稿) |
| 2.2.1 国内外研究现状 |
| 2.2.2 热点研究方向 |
| 2.2.3 存在的问题 |
| 2.2.4 研究发展趋势 |
| 2.3 圆周振动技术 (长安大学沈建军高级工程师提供初稿) |
| 2.3.1 国内外研究现状 |
| 2.3.1. 1 双钢轮技术研究进展 |
| 2.3.1. 2 单钢轮技术研究进展 |
| 2.3.2 热点问题 |
| 2.3.3 存在问题 |
| 2.3.4 发展趋势 |
| 2.4 垂直振动压路机 (合肥永安绿地工程机械有限公司宋皓总工程师提供初稿) |
| 2.4.1 国内外研究现状 |
| 2.4.2 存在的问题 |
| 2.4.3 热点研究方向 |
| 2.4.4 研究发展趋势 |
| 2.5 振动压路机 (建设机械技术与管理杂志社万汉驰高级工程师提供初稿) |
| 2.5.1 国内外研究现状 |
| 2.5.1. 1 国外振动压路机研究历史与现状 |
| 2.5.1. 2 中国振动压路机研究历史与现状 |
| 2.5.1. 3 特种振动压实技术与产品的发展 |
| 2.5.2 热点研究方向 |
| 2.5.2. 1 控制技术 |
| 2.5.2. 2 人机工程与环保技术 |
| 2.5.2. 3 特殊工作装置 |
| 2.5.2. 4 振动力调节技术 |
| 2.5.2. 4. 1 与振动频率相关的调节技术 |
| 2.5.2. 4. 2 与振幅相关的调节技术 |
| 2.5.2. 4. 3 与振动力方向相关的调节技术 |
| 2.5.2. 5 激振机构优化设计 |
| 2.5.2. 5. 1 无冲击激振器 |
| 2.5.2. 5. 2 大偏心矩活动偏心块设计 |
| 2.5.2. 5. 3 偏心块形状优化 |
| 2.5.3 存在问题 |
| 2.5.3. 1 关于名义振幅的概念 |
| 2.5.3. 2 关于振动参数的设计与标注问题 |
| 2.5.3. 3 振幅均匀性技术 |
| 2.5.3. 4 起、停振特性优化技术 |
| 2.5.4 研究发展方向 |
| 2.6 冲击压路机 (长安大学沈建军高级工程师提供初稿) |
| 2.6.1 国内外研究现状 |
| 2.6.2 研究热点 |
| 2.6.3 主要问题 |
| 2.6.4 发展趋势 |
| 2.7 智能压实技术及设备 (西南交通大学徐光辉教授, 长安大学刘洪海教授、贾洁博士生, 国机重工 (洛阳) 建筑机械有限公司韩长太副总经理提供初稿;西南交通大学徐光辉教授统稿) |
| 2.7.1 国内外研究现状 |
| 2.7.2 热点研究方向 |
| 2.7.3 存在的问题 |
| 2.7.4 研究发展趋势 |
| 3路面机械 |
| 3.1 沥青混凝土搅拌设备 (长安大学谢立扬高级工程师、张晨光博士生、赵利军副教授提供初稿) |
| 3.1.1 国内外能耗研究现状 |
| 3.1.1. 1 烘干筒 |
| 3.1.1. 2 搅拌缸 |
| 3.1.1. 3 沥青混合料生产工艺与管理 |
| 3.1.2 国内外环保研究现状 |
| 3.1.2. 1 环保的宏观管理 |
| 3.1.2. 2 沥青烟 |
| 3.1.2. 3 排放因子 |
| 3.1.3 存在的问题 |
| 3.1.4 未来研究趋势 |
| 3.2 沥青混凝土摊铺机 (长安大学焦生杰教授、周小浩硕士生提供初稿) |
| 3.2.1 沥青混凝土摊铺机近几年销售情况 |
| 3.2.2 国内外研究现状 |
| 3.2.2. 1 国外沥青混凝土摊铺机发展现状 |
| 3.2.2. 2 中国沥青混凝土摊铺机的发展现状 |
| 3.2.2. 3 国内外行驶驱动控制技术 |
| 3.2.2. 4 国内外智能化技术 |
| 3.2.2. 5 国内外自动找平技术 |
| 3.2.2. 6 振捣系统的研究 |
| 3.2.2. 7 国内外熨平板的研究 |
| 3.2.2. 8 国内外其他技术的研究 |
| 3.2.3 存在的问题 |
| 3.2.4 研究的热点方向 |
| 3.2.5 发展趋势与展望 |
| 3.3 水泥混凝土搅拌设备 (长安大学赵利军副教授、冯忠绪教授、赵凯音博士生提供初稿;长安大学赵利军副教授统稿) |
| 3.3.1 国内外研究现状 |
| 3.3.1. 1 搅拌机 |
| 3.3.1. 2 振动搅拌技术 |
| 3.3.1. 3 搅拌工艺 |
| 3.3.1. 4 搅拌过程监控技术 |
| 3.3.2 存在问题 |
| 3.3.3 总结与展望 |
| 3.4 水泥混凝土摊铺设备 (长安大学胡永彪教授提供初稿) |
| 3.4.1 国内外研究现状 |
| 3.4.1. 1 作业机理 |
| 3.4.1. 2 设计计算 |
| 3.4.1. 3 控制系统 |
| 3.4.1. 4 施工技术 |
| 3.4.2 热点研究方向 |
| 3.4.3 存在的问题 |
| 3.4.4 研究发展趋势[466] |
| 3.5 稳定土厂拌设备 (长安大学赵利军副教授、李雅洁研究生提供初稿) |
| 3.5.1 国内外研究现状 |
| 3.5.1. 1 连续式搅拌机与搅拌工艺 |
| 3.5.1. 2 振动搅拌技术 |
| 3.5.2 存在问题 |
| 3.5.3 总结与展望 |
| 4桥梁机械 |
| 4.1 架桥机 (石家庄铁道大学邢海军教授提供初稿) |
| 4.1.1 公路架桥机的分类及结构组成 |
| 4.1.2 架桥机主要生产厂家及其典型产品 |
| 4.1.2. 1 郑州大方桥梁机械有限公司 |
| 4.1.2. 2 邯郸中铁桥梁机械设备有限公司 |
| 4.1.2. 3 郑州市华中建机有限公司 |
| 4.1.2. 4 徐州徐工铁路装备有限公司 |
| 4.1.3 大吨位公路架桥机 |
| 4.1.3. 1 LGB1600型导梁式架桥机 |
| 4.1.3. 2 TLJ1700步履式架桥机 |
| 4.1.3. 3 架桥机的规范与标准 |
| 4.1.4 发展趋势 |
| 4.1.4. 1 自动控制技术的应用 |
| 4.1.4. 2 智能安全监测系统的应用 |
| 4.1.4. 3 故障诊断技术的应用 |
| 4.2 移动模架造桥机 (长安大学吕彭民教授、陈一馨讲师, 山东恒堃机械有限公司秘嘉川工程师、王龙奉工程师提供初稿;长安大学吕彭民教授统稿) |
| 4.2.1 移动模架造桥机简介 |
| 4.2.1. 1 移动模架造桥机的分类及特点 |
| 4.2.1. 2 移动模架主要构造及其功能 |
| 4.2.1. 3 移动模架系统的施工原理与工艺流程 |
| 4.2.2 国内外研究现状 |
| 4.2.2. 1 国外研究状况 |
| 4.2.2. 2 国内研究状况 |
| 4.2.3 中国移动模架造桥机系列创新及存在的问题 |
| 4.2.3. 1 中国移动模架造桥机系列创新 |
| 4.2.3. 2 中国移动模架存在的问题 |
| 4.2.4 研究发展的趋势 |
| 5隧道机械 |
| 5.1 喷锚机械 (西安建筑科技大学谷立臣教授、孙昱博士生提供初稿) |
| 5.1.1 国内外研究现状 |
| 5.1.1. 1 混凝土喷射机 |
| 5.1.1. 2 锚杆钻机 |
| 5.1.2 存在的问题 |
| 5.1.3 热点及研究发展方向 |
| 5.2 盾构机 (中南大学易念恩实验师, 长安大学叶飞教授, 中南大学王树英副教授、夏毅敏教授提供初稿) |
| 5.2.1 盾构机类型 |
| 5.2.1. 1 国内外发展现状 |
| 5.2.1. 2 存在的问题与研究热点 |
| 5.2.1. 3 研究发展趋势 |
| 5.2.2 盾构刀盘 |
| 5.2.2. 1 国内外研究现状 |
| 5.2.2. 2 热点研究方向 |
| 5.2.2. 3 存在的问题 |
| 5.2.2. 4 研究发展趋势 |
| 5.2.3 盾构刀具 |
| 5.2.3. 1 国内外研究现状 |
| 5.2.3. 2 热点研究方向 |
| 5.2.3. 3 存在的问题 |
| 5.2.3. 4 研究发展趋势 |
| 5.2.4 盾构出渣系统 |
| 5.2.4. 1 螺旋输送机 |
| 5.2.4. 2 泥浆输送管路 |
| 5.2.5 盾构渣土改良系统 |
| 5.2.5. 1 国内外发展现状 |
| 5.2.5. 2 存在问题与研究热点 |
| 5.2.5. 3 研究发展趋势 |
| 5.2.6 壁后注浆系统 |
| 5.2.6. 1 国内外发展现状 |
| 5.2.6. 2 研究热点方向 |
| 5.2.6. 3 存在的问题 |
| 5.2.6. 4 研究发展趋势 |
| 5.2.7 盾构检测系统 |
| 5.2.7. 1 国内外研究现状 |
| 5.2.7. 2 热点研究方向 |
| 5.2.7. 3 存在的问题 |
| 5.2.7. 4 研究发展趋势 |
| 5.2.8 盾构推进系统 |
| 5.2.8. 1 国内外研究现状 |
| 5.2.8. 2 热点研究方向 |
| 5.2.8. 3 存在的问题 |
| 5.2.8. 4 研究发展趋势 |
| 5.2.9 盾构驱动系统 |
| 5.2.9. 1 国内外研究现状 |
| 5.2.9. 2 热点研究方向 |
| 5.2.9. 3 存在的问题 |
| 5.2.9. 4 研究发展趋势 |
| 6养护机械 |
| 6.1 清扫设备 (长安大学宋永刚教授提供初稿) |
| 6.1.1 国外研究现状 |
| 6.1.2 热点研究方向 |
| 6.1.2. 1 单发动机清扫车 |
| 6.1.2. 2 纯电动清扫车 |
| 6.1.2. 3 改善人机界面向智能化过渡 |
| 6.1.3 存在的问题 |
| 6.1.3. 1 整车能源效率偏低 |
| 6.1.3. 2 作业效率低 |
| 6.1.3. 3 除尘效率低 |
| 6.1.3. 4 静音水平低 |
| 6.1.4 研究发展趋势 |
| 6.1.4. 1 节能环保 |
| 6.1.4. 2 提高作业性能及效率 |
| 6.1.4. 3 提高自动化程度及路况适应性 |
| 6.2 除冰融雪设备 (长安大学高子渝副教授、吉林大学赵克利教授提供初稿;长安大学高子渝副教授统稿) |
| 6.2.1 国内外除冰融雪设备研究现状 |
| 6.2.1. 1 融雪剂撒布机 |
| 6.2.1. 2 热力法除冰融雪机械 |
| 6.2.1. 3 机械法除冰融雪机械 |
| 6.2.1. 4 国外除冰融雪设备技术现状 |
| 6.2.1. 5 中国除冰融雪设备技术现状 |
| 6.2.2 中国除冰融雪机械存在的问题 |
| 6.2.3 除冰融雪机械发展趋势 |
| 6.3 检测设备 (长安大学叶敏教授、张军讲师提供初稿) |
| 6.3.1 路面表面性能检测设备 |
| 6.3.1. 1 国外路面损坏检测系统 |
| 6.3.1. 2 中国路面损坏检测系统 |
| 6.3.2 路面内部品质的检测设备 |
| 6.3.2. 1 新建路面质量评价设备 |
| 6.3.2. 2 砼路面隐性病害检测设备 |
| 6.3.2. 3 沥青路面隐性缺陷的检测设备 |
| 6.3.3 研究热点与发展趋势 |
| 6.4 铣刨机 (长安大学胡永彪教授提供初稿) |
| 6.4.1 国内外研究现状 |
| 6.4.1. 1 铣削转子动力学研究 |
| 6.4.1. 2 铣削转子刀具排列优化及刀具可靠性研究 |
| 6.4.1. 3 铣刨机整机参数匹配研究 |
| 6.4.1. 4 铣刨机转子驱动系统研究 |
| 6.4.1. 5 铣刨机行走驱动系统研究 |
| 6.4.1. 6 铣刨机控制系统研究 |
| 6.4.1. 7 铣刨机路面工程应用研究 |
| 6.4.2 热点研究方向 |
| 6.4.3 存在的问题 |
| 6.4.4 研究发展趋势 |
| 6.4.4. 1 整机技术 |
| 6.4.4. 2 动力技术 |
| 6.4.4. 3 传动技术 |
| 6.4.4. 4 控制与信息技术 |
| 6.4.4. 5 智能化技术 |
| 6.4.4. 6 环保技术 |
| 6.4.4. 7 人机工程技术 |
| 6.5 再生设备 (长安大学顾海荣、马登成副教授提供初稿;顾海荣副教授统稿) |
| 6.5.1 厂拌热再生设备 |
| 6.5.1. 1 国内外研究现状 |
| 6.5.1. 2 热点研究方向 |
| 6.5.1. 3 存在的问题 |
| 6.5.1. 4 研究发展趋势 |
| 6.5.2 就地热再生设备 |
| 6.5.2. 1 国内外研究现状 |
| 6.5.2. 2 热点研究方向 |
| 6.5.2. 3 存在的问题 |
| 6.5.2. 4 研究发展趋势 |
| 6.5.3 冷再生设备 |
| 6.5.3. 1 国内外研究现状 |
| 6.5.3. 2 热点研究方向 |
| 6.6 封层车 (长安大学焦生杰教授、杨光兴硕士生提供初稿) |
| 6.6.1 前言 |
| 6.6.2 同步碎石封层技术与设备 |
| 6.6.2. 1 同步碎石封层技术简介 |
| 6.6.2. 2 国外研究现状 |
| 6.6.2. 3 中国研究现状 |
| 6.6.2. 4 研究方向 |
| 6.6.2. 5 存在的问题 |
| 6.6.3 稀浆封层技术与设备 |
| 6.6.3. 1 稀浆封层技术简介 |
| 6.6.3. 2 国外研究现状 |
| 6.6.3. 3 中国发展现状 |
| 6.6.3. 4 热点研究方向 |
| 6.6.3. 5 存在的问题 |
| 6.6.4 雾封层技术与设备 |
| 6.6.4. 1 雾封层技术简介 |
| 6.6.4. 2 国外发展现状 |
| 6.6.4. 3 中国发展现状 |
| 6.6.4. 4 热点研究方向 |
| 6.6.4. 5 存在的问题 |
| 6.6.5 研究发展趋势 |
| 6.7 水泥路面修补设备 (长安大学叶敏教授、窦建明博士生提供初稿) |
| 6.7.1 技术简介 |
| 6.7.1. 1 施工技术 |
| 6.7.1. 2 施工机械 |
| 6.7.1. 3 共振破碎机工作原理 |
| 6.7.2 共振破碎机研究现状 |
| 6.7.2. 1 国外研究发展现状 |
| 6.7.2. 2 中国研究发展现状 |
| 6.7.3 研究热点及发展趋势 |
| 6.7.3. 1 研究热点 |
| 6.7.3. 2 发展趋势 |
| 7 结语 (长安大学焦生杰教授提供初稿) |
四、掘进机刀具螺栓失效分析（论文参考文献）
- [1]TBM盘形滚刀磨损机理与破岩特性研究[D]. 田济语. 吉林大学, 2021
- [2]基于双目视觉的TBM换刀机器人末端定位研究[D]. 杨冬建. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]TBM盘形滚刀刀圈—岩石对磨缩尺比例试验台研制及相似性验证[D]. 郭龙. 湘潭大学, 2020
- [4]盾构刀具与岩土体力学相互作用及磨损研究[D]. 吴俊. 北京交通大学, 2020(06)
- [5]盾构掘进“机-土”动态相互作用机理研究[D]. 沈翔. 北京交通大学, 2020(06)
- [6]TBM刀盘不同位置滚刀动态响应分析[D]. 刘畅. 大连交通大学, 2019(08)
- [7]全断面掘进机刀具谱系化设计及仿真研究[D]. 刘成. 西南交通大学, 2019(04)
- [8]TBM刀盘三维裂纹扩展规律及其抗损伤设计[D]. 朱晔. 大连理工大学, 2019(01)
- [9]浅析硬岩掘进机刀具失效的受力[J]. 吴文兵. 中国设备工程, 2018(19)
- [10]中国筑路机械学术研究综述·2018[J]. 马建,孙守增,芮海田,王磊,马勇,张伟伟,张维,刘辉,陈红燕,刘佼,董强柱. 中国公路学报, 2018(06)