[發明專利]一種用于TBM刀盤減振的設計方法

有效

• 申請號: 201811295375.X
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109522626B
• 公開（公告）日: 2023-02-14
• 發明（設計）人: 霍軍周;季文博;徐兆輝;孟智超
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;E21D9/087
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種用于TBM刀盤減振的設計方法，其特征在于，該設計方法將部分滾刀連接楔形塊材料更換為阻尼合金，具體材料優化模型公式如下：

其中，x為刀盤區域的序號；f(x)為刀盤待更換區域的序號；δ為劃分角度系數，其取值范圍為0.95～1.12，在刀盤的圓周方向上劃分的單位角度值越小，其值越小；為刀盤結構系數，其取值范圍為0.91～1.04，刀盤本體分塊越多，值越大；R₁、R₂分別為正滾刀區域和邊滾刀區域的直徑系數，其取值范圍分別為2.603～3.535、0.346～1.705，圓周直徑越大，其取值越大；a為二項系數，其取值范圍為0.415～0.487；b為指數系數，其取值范圍為2.92～6.99；c為正弦系數，其取值范圍為3.209～8.063；d為初相系數，其取值范圍為3.224～3.649，以上系數均隨刀盤在圓周方向上劃分的單位角度值的減小而增大；

模型說明：

(1)先建立TBM刀盤簡化模型，以刀盤中心為圓心，分別以中心滾刀與刀盤圓心的最大距離、邊滾刀與刀盤圓心的最小距離為半徑做圓，將刀盤在徑向方向上劃分為三個區域，從內向外分別為中心滾刀區域(3-1)、正滾刀區域(3-2)和邊滾刀區域(3-3)；

(2)以通過刀盤中心的水平線作為第一塊薄板，以第一塊薄板為基準，按照一定的角度值將刀盤在圓周方向上等分為若干區域，按順時針方向由內向外依次編寫刀盤區域的序號x，x＝1、2、3、…、n；在正滾刀區域(3-2)中，從左側開始，將位于第一塊薄板上方的區域的序號記為1，編寫完正滾刀區域(3-2)后，按照同樣的方式編寫邊滾刀區域(3-3)；

(3)現將步驟(2)已經編寫的序號帶入材料優化模型，求解f(x)值，若其值為非整數時，取整數部分即可；所求得的值便為需要將滾刀連接楔形塊材料更換為阻尼合金區域的序號；直到f(x)≥x停止帶入，得到的結果即為全部需要替換的區域。