敞開式硬巖隧道掘進機數(shù)字樣機開發(fā)與關(guān)鍵部件CAE分析.pdf

1、近些年來，計算機技術(shù)快速發(fā)展，數(shù)字樣機技術(shù)也隨之迅猛發(fā)展，并已漸漸成為開發(fā)新產(chǎn)品一種嶄新的技術(shù)。利用數(shù)字樣機技術(shù)可以克服傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)中的一些缺點，如設(shè)計周期長、成本耗費高及對實際產(chǎn)品的依賴性等。在產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計階段，可以利用數(shù)字樣機技術(shù)檢測其中存在的問題和不足，并快速地進行修正和改進，最終獲得用戶滿意的產(chǎn)品。因此，這樣不僅可以減少設(shè)計研究時間，節(jié)省研發(fā)成本，而且可以使設(shè)計的產(chǎn)品的質(zhì)量和性能得到明顯提升，同時使企業(yè)在市場競爭中具有更強的實

2、力和資本。
　　全斷面巖石隧道掘進機（簡稱TBM）是將機械、電子、液壓、激光等相關(guān)技術(shù)集合在一起的大型工廠化機械化的隧道工程掘進系統(tǒng)。全斷面巖石掘進機的優(yōu)點是機械化水平高、挖掘速度快、施工周期短、工作環(huán)境安全可靠、綜合效益高等，因此，已經(jīng)成為國內(nèi)外隧道施工方法的首要選擇，在地鐵隧道、鐵路隧道、引水工程和城市排水排污系統(tǒng)等重大項目實施中得到了普遍應(yīng)用。
　　本文主要以WIRTH公司生產(chǎn)的TB803E敞開式硬巖隧道掘進機為研究對

3、象，進行數(shù)字樣機的開發(fā)。
　　首先，根據(jù)TB803E二維圖紙，應(yīng)用三維軟件Pro/ENGINEER建立關(guān)鍵零部件的三維模型，對這些零部件進行裝配，并對其裝配體進行干涉檢驗，利用PRO/EAnimation模塊對整機進行運動學仿真。
　　然后，對盤形滾刀的破巖理論和破巖軌跡進行分析，依據(jù)巖石的力學性能，探究刀具的受力情況以及掘進機整個刀盤受到的徑向不平衡力和傾覆力矩，據(jù)此對盤形滾刀的布置形式進行優(yōu)化分析，同時研究撐靴的受力情況