基于参数化建模方法的复合式盾构机刀盘力学性能分析与结构优化

刀盘是盾构机的核心部件之一,合理的刀盘结构设计是安全高效掘进的基础。为了快速高效建立刀盘有限元模型并分析其力学性能,采用基于APDL（ANSYS parametric design language）命令流开发的参数化建模方法,建立了某型号复合式盾构机刀盘的数字模型。对刀盘施加极限工况下的推力和扭矩,通过静力学分析得到了刀盘的应力分布和变形分布,确定了最大应力和最大变形位置,校核了刀盘的静强度和静刚度。进一步以刀盘总质量为优化目标,以刀盘强度和刚度为约束条件建立了基于参数化建模的刀盘结构优化方法,提出了刀盘结构优化流程。通过参数敏感性分析确定了刀盘优化参数,探究相关参数对刀盘强度和刚度的影响。对复合式盾构机刀盘的关键参数进行优化。结果表明：优化后刀盘的最大应力降低了12%,最大变形降低了20%,质量减轻了119 kg。因此,基于参数化建模的优化方法可以提供刀盘的强度与刚度,并同时降低刀盘质量。研究成果可为后续多目标刀盘结构优化提供参考。     

土压平衡盾构掘进参数相关性分析及预测模型

为了研究盾构机在特定地层条件正常掘进状态下的掘进参数选取和预测,以深圳地铁16号线天健花园站—龙城中路站左线土压平衡盾构施工区间的微风化灰岩地层段为背景,对其掘进参数进行数理统计、Pearson相关性分析及建立预测模型.考虑了施工工艺等因素对数据的影响;对6个主要掘进参数的相关性进行了定量分析;用多元线性回归和随机森林...     

土压平衡盾构改性砂土离散元模型参数反演方法研究

首次将遗传神经网络与三轴试验离散元数值模拟有机结合,用于改性砂土颗粒离散元接触模型参数反演.反演目标是使三轴试验离散元模拟曲线与真实实验曲线误差最小,采用的求解策略是基于遗传神经网络的参数识别.三轴试验的离散元数值模拟为网络提供训练样本,遗传算法映射网络输入与输出样本之间的复杂非线性关系,改性土三轴试验的真实测量曲线为参数反演提供依据.以反演结果为接触模型参数的三轴试验离散元模拟曲线与真实实验曲线相吻合,为改性土离散元接触模型参数的确定提供了有效和准确的方法,为进一步的盾构密封舱压力分析奠定了基础.     

盾构隧道穿越土坝的地层沉降控制

在盾构施工技术中,如何控制地层沉降,避免影响隧道上方建筑物,一直是人们非常关心的问题。虽然盾构及管片与其周围土体的耦合作用极其复杂,但对盾构扰动土体的变形分析和计算可为控制地层变形提供理论依据;规范盾构施工操作程序,可减少非正常地层损失;正确选择同步注浆和壁后注浆的材料、配比及工艺,可最大限度地填充建筑空隙;预先注浆和复注浆加固隧道上方土体,可减少土体扰动和固结沉降量。     

盾构机密封舱土压力分布的有限元数值模拟

为了确定盾构机密封舱渣土的非线性本构模型及其模型中的参数,提出了基于三轴压缩实验数据的参数反演方法。基于土压力理论,建立了盾构机掘进工作面土压力分布模型。基于Duncan-Chang非线性双曲线本构模型,数值模拟了土压平衡盾构机密封舱内的土压力分布特性。数值模拟结果表明:密封舱隔板上的土压力与掘进工作面土压力存在压力差,其大小与刀盘开口率有关。数值模拟的密封舱内土压力分布场为密封舱土压力分布式控制系统提供了参考模型。     

建筑结构设计中的概念设计与结构措施

针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象，提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制．     

优化设计方法在结构设计中的应用

传统的结构优化设计一般都是考虑单目标，采用结构分析设计中的有限元移位法，考虑总质量最轻，总可靠性最高这两个目标函数和几何约束，应力约束这两个约束条件，对绗架结构进行多目标优化设计。     

足球机器人运动分析与机构设计

通过对足球机器人进行运动学分析,建立了其运动学与动力学模型;针对其不能快速制动的问题,从受力角度出发实现了其优化设计,并对其中的挡球机构进行了创新设计,同时对高速时的跳动问题进行了分析,为设计高性能足球机器人提供了理论依据.     

浅谈转换层结构设计和施工

论述了结构转换层在高层建筑中的必要性,讨论了结构转换层的设计原则、主要型式和设计要点、施工要点及发展趋势.     

面向产品设计结构的聚类分层分析

提出面向产品设计结构的聚类分层分析方法。首先应用矩阵方法实现产品设计结构的聚类分层,然后应用模糊设计结构矩阵对模块内的零部件进行撕裂运算,得到模块内的零部件影响度和零件主次交互关系,从而实现对产品设计结构特性的分析预测,最后,以某型号冰箱产品设计结构为例,对该型号冰箱整体设计结构进行分析,得到该冰箱设计结构层级特征以及模块内零部件间的层级划分。     

机构创新设计在型面联接中应用研究

在确保满足机械可靠性等性能要求前提下,为了改善机械制造工艺,降低制造成本,基于机构创新设计理论的研究基础和实际工程意义,研究了型面联接结构并开展了实际应用,针对洗衣机执行部分原来的花键联接结构,通过结构对比设计以及机械可靠性和制造成本分析,将原来的结构改进为方形型面联接,提高了所改进产品的市场竞争力.     

一种设计和实现结构图结构编辑工具的新方法

设计结构图是一种功能强大的图形描述语言 ,它不仅有丰富的数据结构和控制结构 ,而且在并发处理、实时处理、大型软件开发等方面均提供了相应的支撑设施 .本文重点讨论设计结构图的设计原理、系统结构、工作过程和实现方法     

Prototype test study on mechanical characteristics of segmental lining structure of underwater railway shield tunnel

Based on the first unde rwater railway shield tunnel, the Shiziyang shield tunnel of Guangzhou Zhu- jiang River, the prototype test was carried out against its segmental lining structure by using ＂multi-function shield tunnel structure test system＂. And the mechanical characteristics of segmental lining structure using straight assembling and staggered assembling were studied deeply. The results showed that, the mechanical characteristics of segmental lining structure varied with the water pressures; especially after cracking, the high water pressure played a significant role in slowing down the growing inner force and deformation. It also testi- fied that the failure characteristics varied with straight assembling structure and staggered assembling structure. Shear thilurc often occurred near longitudinal seam when using straight assembling.     

3 D structure parameterization design and modeling for irregular structure of stope bottom

Stope mining design is a very important and complicated task in daily production design and technical management of an underground mine.Based on workface technology and human-computer interaction technology, this study introduces a method of 3D parametric design for the irregular struc-ture of stope bottoms, and focuses on solving technical problems in surface modeling of stope bottom structure.Optimization of the minimum span length algorithm ( MSLA) and the shortest path search algorithm ( SPSA) is conducted to solve the problem of contour-line based instant modeling of stope bottom structures, which makes possible the 3D parametric design for irregular structure of stope bot-tom.Implementation process and relevant methods of the proposed algorithms are also presented. Feasibility and reliability of the proposed modeling method are testified in a case study.In practice, the proposed 3D parameterization design method for irregular structure stope bottom proves to be very helpful to precise 3D parametric design.This method is capable of contributing to improved efficien-cy and precision of stope design, and is worthy of promotion.     

机械零件制造结构设计的研究

描述了机械零件制造结构设计机器在机械设计中的地位.     

基于建筑结构设计的工程造价控制

从结构设计与工程造价的关系入手,说明了设计阶段是影响工程造价最重要的阶段。就加强设计阶段工程造价控制,重点讨论了结构选型、结构施工图设计对工程造价的影响,并结合工程实践,提出了相应控制工程造价的具体措施和优化设计方法,使技术与经济得到了有机结合。     

水工结构设计专家系统中的知识表示和推理

从分析水工设计的实际过程及其特点入手，提出便于实现工程设计专家 系统的知识表示，并给出了相应的推理方法．在一项工程设计中，专家经验的 发挥主要体现在概念设计阶段和方案修改阶段．提出用因果关联表和趋势关 联表来模拟实现专家提出初始方案的过程和进行方案调整的过程，并给出了 建造水工结构设计专家系统所需要的较系统的知识表示和推理方法．     

加筋土挡土墙CAD设计

为快捷地设计加筋挡土墙和设计分析的可视化,介绍了加筋土挡土墙的设计基本理论和计算机辅助设讨软件（Computer—aided design,CAD）的设计思想、软件结构和软件功能。该软件以Windows为开发平台,利用Visual Basic 6．0开发成界向友好的交互系统,实现了加筋土挡土墙计算机辅助设计（CAD）软件由传统的参数计算转变为具有人性化界面的可视化。实践应用证明,面向对象的可视化加筋土挡上墙计算机辅助设计软件将有助于工程人员迅速、准确地进行档土墙设计,并提出优化的设计疗案。     

掘进工作面临时液压支架的结构设计

煤矿机械化掘进工作面的超前支护,一直制约着掘进工作面的安全和效率。本文在总结多种超前临时支架特点的基础上,提出了一种全新的、具有很强适应能力的掘进工作面蠕动式超前临时液压支架的技术方案。这种蠕动式支架由程序阀控制,可随掘进机的掘进而不断前移。这样能够实现掘进与支护平行作业,既提高效率,又保证安全。     

某高层框—剪结构优化设计策略

针对高层钢筋砼框架—剪力墙结构 ,提出了高层框—剪结构的三阶段分部优化设计策略 ,设计结果使结构整体内力分布更均匀、设计更合理 ,并结合某高层建筑结构的设计进行了实证。结果表明 ,经济效益显著 ,该结构优化设计的结果可作为同类建筑结构设计的参考。