全斷面隧道掘進(jìn)裝備載荷建模與數(shù)字化設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用
"本項目屬工程裝備設(shè)計制造技術(shù)領(lǐng)域。我國是地下施工最多,全斷面隧道掘進(jìn)裝備需求量最大和發(fā)展速度最快的國家。由于引進(jìn)裝備不適應(yīng)我國復(fù)雜多變的地質(zhì)情況,導(dǎo)致可靠性差,嚴(yán)重影響施工效率與效益,因此亟需發(fā)展相關(guān)設(shè)計技術(shù)并自主研制。掘進(jìn)裝備的關(guān)鍵核心部件是刀盤,缺少地質(zhì)適應(yīng)性好與可靠性高的刀盤設(shè)計技術(shù)是困擾掘進(jìn)裝備自主研制的瓶頸問題。項目組圍繞國家重大隧道工程需求,攻克了刀盤地質(zhì)適應(yīng)性與高可靠性設(shè)計關(guān)鍵技術(shù),促進(jìn)了我國掘進(jìn)裝備自主設(shè)計能力跨越式發(fā)展。 本項目技術(shù)發(fā)明一為提出了廣譜地質(zhì)適應(yīng)性掘進(jìn)載荷建模新理論。創(chuàng)建了掘進(jìn)裝備總載荷預(yù)測模型,突破了現(xiàn)有建模理論僅適用于單一地質(zhì)的局限性,降低了總載荷預(yù)測誤差,為刀盤地質(zhì)適應(yīng)性與高可靠性設(shè)計提供了載荷條件;本項目技術(shù)創(chuàng)新二為發(fā)明了軟土類刀盤地質(zhì)適應(yīng)性設(shè)計新技術(shù)。建立了掘進(jìn)裝備刀盤高精度參數(shù)化建模新方法,實現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下掘進(jìn)過程全物理仿真及刀盤結(jié)構(gòu)強度優(yōu)化設(shè)計,突破了刀盤輕量化設(shè)計關(guān)鍵技術(shù),降低了設(shè)計制造成本;本項目技術(shù)創(chuàng)新三為發(fā)明了硬巖類刀盤高可靠性設(shè)計新技術(shù)。提出了隨機動態(tài)載荷作用下刀盤強度設(shè)計方法“
天津大學(xué)
2021-04-10