基于多目标优化的盾构刀具布置研究

韩利涛, 牛江川, 郭京波

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.2016.03.11

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2016, Vol. 29 ›› Issue (03) : 59 -64+110. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.2016.03.11

基于多目标优化的盾构刀具布置研究

韩利涛, 牛江川, 郭京波

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摘要

盾构刀盘刀具的布置直接关系到刀盘的受力状况、刀具的磨损、大轴承寿命以及高效稳定的掘进。针对复合型土压平衡盾构刀盘特点研究了切刀及滚刀的布置规律,并对滚刀和切刀进行了布置优化。在满足刀盘几何要求和力学平衡约束基础上,建立了满足多种约束条件的滚刀布置优化模型,并采用粒子群多目标优化算法对模型进行求解。从刀盘整体受力出发,并基于阿基米德螺旋线方法进行切刀布置。最后通过ANSYS Workbench有限元软件对布置结果进行仿真分析,验证了该方法布置刀具的合理性和有效性,使优化方案更符合工程实际需要。