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大國重器--全斷面岩石隧道掘進機振動機理及智能抗振減振設計(精)/機械工程前沿著作系列

  • 作者：霍軍周//石泉//李建斌//葉爾肯·扎木提//聶曉東等|責編:張冉
  • 出版社：高等教育
  • ISBN：9787040558975
  • 出版日期：2021/05/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：252
人民幣：RMB 179 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是一部針對全斷面隧道掘進機（tunnel boring machine, TBM）主機系統抗振減振設計中的若干關鍵問題及設計理論、方法的專著。本書針對TBM主機系統極端的掘進環境，立足於TBM主機系統振動機理以及抗振設計理論，綜合考慮TBM主機系統的複雜地質適應性及非標定製設計要求，對TBM主機系統中的滾刀受力預測模型、主機系統動態特性、主機掘進性能虛擬樣機、主機系統結構抗振優化設計、主機磁流變減振技術等方面的理論難點和關鍵技術進行了系統而深入的研究，採用數值模擬與物理實驗相結合的策略，運用岩石力學、機械設計學、優化設計方法等理論和方法，結合新型減振技術提出TBM主機系統抗振減振適應性設計方法。針對合作單位的實際工程項目，運用上述理論方法和技術進行TBM主機系統抗振減振設計。
    本書主要立足於TBM主機系統振動機理這一科學難點以及TBM主機系統抗振新原理這一關鍵專有技術，深入地介紹了TBM主機系統抗振設計的若干關鍵技術。本書緊密結合現代最先進的機械設計方法和技術以及工程實際應用，既適合隧道掘進相關領域的科研人員和工程技術人員閱讀，又可作為高等院校師生的參考書。
作者介紹
霍軍周//石泉//李建斌//葉爾肯·扎木提//聶曉東等|責編:張冉
目錄
第一章  國內外研究現狀
  1.1  全斷面隧道掘進機發展研究現狀
  1.2  滾刀破岩機理研究現狀
  1.3  滾刀受力預測模型研究現狀
  1.4  動力學模型的建模及求解方法研究現狀
    1.4.1  有限元法建模
    1.4.2  集中質量法建模
    1.4.3  系統動力學模型的求解
  1.5  TBM動力學建模研究現狀
    1.5.1  滾刀系統
    1.5.2  驅動系統
    1.5.3  推進系統
  1.6  磁流變阻尼器技術研究現狀
  參考文獻
第二章  TBM主機耦合系統激勵研究
  2.1  滾刀群多階段空間聯合破岩預測模型
    2.1.1  密實核破岩機理
    2.1.2  基於密實核理論的滾刀群多階段空間聯合破岩機理
    2.1.3  滾刀群多階段空間聯合破岩受力預測模型
  2.2  不確定性因素下的刀盤滾刀載荷模型
    2.2.1  TBM刀盤系統的不確定性分析
    2.2.2  考慮不確定性因素的刀盤載荷計算方法
  參考文獻
第三章  TBM主機系統耦合動力學模型
  3.1  滾刀系統耦合動力學模型
    3.1.1  滾刀彎-軸-擺耦合動力學模型
    3.1.2  軸承多變數耦合接觸模型
    3.1.3  滾刀系統力學模型參數計算方法
  3.2  含多結合面的滾刀-刀座系統多自由度耦合動力學模垂
    3.2.1  滾刀刀座系統受力分析
    3.2.2  滾刀-刀座系統動力學等效模型
    3.2.3  結合面解析參數模型
    3.2.4  滾刀-刀座系統振動模型動力學參數的計算方法
  3.3  TBM主機系統多自由度耦合動力學模型
    3.3.1  TBM刀盤系統等效動力學模型
    3.3.2  TBM推進支撐系統動力學模型
    3.3.3  主機系統振動模型中主要參數的計算方法
  3.4  典型TBM的主要動力學參數
    3.4.1  滾刀-刀座系統主要參數
    3.4.2  TBM主機系統主要參數
  參考文獻
第四章  TBM主機系統機電耦合動力學模型
  4.1  TBM主驅動系統動力學模型的建立
  4.2  TBM主驅動系統控制模型的建立
  4.3  TBM主驅動系統機電耦合關係的建立
  參考文獻
第五章  TBM主機系統耦合動力學數值求解方法
  5.1  Newmark法
  5.2  Runge—Kutta法
  5.3  非線性動力學方程的精細時程積分法

  5.4  考慮不確定性的數值求解處理
  參考文獻
第六章  TBM主機系統耦合動力學的電腦模擬
  6.1  滾刀破岩模擬
    6.1.1  滾刀的結構和承載形式分析
    6.1.2  滾刀破岩模擬模型
    6.1.3  滾刀載荷模擬結果和分析
  6.2  TBM主機系統動力學模擬
    6.2.1  TBM主機系統的結構和工作原理
    6.2.2  主機系統振動模擬模型
  參考文獻
第七章  TBM主機系統耦合動力學實驗及現場實測
  7.1  滾刀線切割實驗方法
    7.1.1  實驗樣件設計
    7.1.2  整體實驗方案設計
    7.1.3  實驗結果及分析
  7.2  多軸載入刀座振動實驗方法
    7.2.1  實驗樣件設計
    7.2.2  整體實驗方案設計
    7.2.3  實驗結果及分析
  7.3  掘進現場振動檢測
    7.3.1  檢測裝置選型及方案構建
    7.3.2  數據採集及后處理
    7.3.3  數據分析及討論
    7.3.4  檢測數據與理論結果對比
  參考文獻
第八章  TBM主機系統耦合振動的基本特性
  8.1  滾刀系統動態特性研究
    8.1.1  滾刀系統固有特性分析
    8.1.2  內外激勵下滾刀系統的動態響應分析
    8.1.3  側向載荷係數對滾刀動態響應的影響
  8.2  滾刀-刀座聯結結構動態特性
    8.2.1  系統各部件的振動時域響應
    8.2.2  各部件載荷的時域響應
  8.3  TBM主機系統耦合動態特性
    8.3.1  刀盤系統的固有特性及靈敏度分析
    8.3.2  空間多點分佈載荷作用下刀盤系統的動態響應
    8.3.3  主驅動系統機電耦合模型與傳統模型對比
  8.4  基於ADAMS模擬模型的主機系統動態特性分析
    8.4.1  時域振動分析
    8.4.2  頻域振動分析
  參考文獻
第九章  不同因素影響下的TBM主機系統動力學特性
  9.1  不同因素影響下的滾刀-刀座系統振動響應
    9.1.1  結合面對刀座振動響應的影響
    9.1.2  結合面阻尼係數對刀座振動響應的影響
  9.2  不同因素影響下的主機系統動力學行為
    9.2.1  刀盤的結構形式
    9.2.2  驅動齒輪的布置形式
    9.2.3  刀盤轉速

    9.2.4  典型掘進工況下TBM動力學特性
  參考文獻
第十章  TBM主機系統抗振優化設計
  10.1  新型滾刀抗振結構設計
    10.1.1  新型滾刀整體方案設計
    10.1.2  新型滾刀關鍵結構件設計
    10.1.3  新型滾刀裝配工藝設計
    10.1.4  新型滾刀振動特性
  10.2  刀座聯結結構優化設計
    10.2.1  刀座聯結結構優化設計方案
    10.2.2  改進刀座系統的振動特性
  10.3  主機系統主參數抗振設計
    10.3.1  螺栓預緊力對刀座振動響應的影響
    10.3.2  結合面面積對刀座振動響應的影響
    10.3.3  刀盤分塊質量優化設計
    10.3.4  刀盤分瓣形式分析
  參考文獻
第十一章  TBM主機新型磁流變阻尼減振系統設計
  11.1  TBM磁流變系統靈敏度分析
    11.1.1  護盾油缸處敏感性分析
    11.1.2  扭矩油缸處敏感性分析
    11.1.3  推進油缸處敏感性分析
  11.2  TBM磁流變減振器結構形式設計
    11.2.1  磁流變阻尼器的安裝方案設計
    11.2.2  磁流變阻尼器的工作原理
    11.2.3  磁流變阻尼器結構形式的確定
  11.3  TBM磁流變阻尼器阻尼力的計算模型
    11.3.1  剪切閥式阻尼器出力計算
    11.3.2  氣體補償式單出桿阻尼器出力計算
  11.4  TBM磁流變減振器結構參數設計
    11.4.1  材料的選擇
    11.4.2  基本參數的設計
    11.4.3  氣體補償機構的設計
    11.4.4  液壓缸強度驗算
  11.5  TBM主機磁流變抗振磁路設計
    11.5.1  磁路設計原則
    11.5.2  磁路分析及基本模型
    11.5.3  磁路的有限元分析
  11.6  不同因素影響下TBM磁流變抗振性能對比分析
    11.6.1  不同工況下主機磁流變抗振性能分析
    11.6.2  不同突變載荷下主機磁流變抗振性能分析
    11.6.3  不同刀盤轉速下主機磁流變抗振性能分析
  參考文獻
附錄  刀盤動力學模型剛度矩陣
索引

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