上海交通大学学报 ›› 2017, Vol. 51 ›› Issue (9): 1058-1064.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2017.09.006
李琳a,余海东a,b,陶建峰a,刘成良a
发布日期:
2017-09-20
基金资助:
LI Lina,YU Haidonga,b,TAO Jianfenga,LIU Chenglianga
Published:
2017-09-20
Supported by:
摘要: 全断面岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine, TBM)的振动将造成其撑靴液压缸损伤,进而影响TBM的掘进.考虑液压缸的结构及其工作过程中的变刚度特性,基于拉格朗日方法建立了TBM撑靴液压缸集中参数动力学模型,分析了活塞杆伸出量、撑靴界面刚度和油液等效刚度等因素对液压缸振动的影响,并分析了TBM工作过程中,撑靴液压缸内部的载荷特性.结果表明:随着活塞杆伸出量的增加,液压缸的固有频率略有下降;随着撑靴界面刚度和导向铜套的等效刚度增加,液压缸的固有频率略有提高;活塞杆密封和油液等效刚度对撑靴液压缸的振动固有频率的影响最明显.通过分析TBM撑靴液压缸的动态特性,可以得到撑靴液压缸的振动载荷规律,为研究液压缸的损伤提供了载荷基础.
中图分类号:
李琳a,余海东a,b,陶建峰a,刘成良a. 变刚度条件下隧道掘进机撑靴液压缸的动态特性[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(9): 1058-1064.
LI Lina,YU Haidonga,b,TAO Jianfenga,LIU Chenglianga. Vibration Performance Analysis for the Gripper Cylinder of Tunnel Boring Machine with Variable Stiffness[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2017, 51(9): 1058-1064.
[1]HUO J, WU H, YANG J, et al. Multidirectional coupling dynamic characteristics analysis of TBM cutterhead system based on tunnelling field test[J]. Journal of Mechanical Science and Technology, 2015, 29(8): 30433058. [2]REN Haoling, XIE Haibo, YANG Huayong, et al. Asymmetric vibration characteristics of twocylinder fourstroke singlepiston hydraulic free piston engine[J]. Journal of Central South University, 2014, 21(10): 37623768. [3]SOCHACKI W, BOLD M. Vibration of crane radius change system with internal damping[J]. Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics, 2013, 12(2): 97103. [4]BAYN A, GASCN F, MEDINA R, et al. On the flexural vibration of cylinders under axial loads: Numerical and experimental study[J]. Journal of Sound and Vibration, 2012, 331(10): 23152333. [5]王林鸿,吴波,杜润生,等. 液压缸运动的非线性动态特征[J]. 机械工程学报, 2007, 43(12): 1219. WANG Linhong, WU Bo, DU Runsheng, et al. Nonlinear dynamics characteristics of moving hydraulic cylinder[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2007, 43(12): 1219. [6]王林鸿,杜润生,吴波,等. 液压缸低速运动的动态分析[J]. 中国机械工程, 2006, 17(20): 20982101. WANG Linhong, DU Runsheng, WU Bo, et al. Dynamic analysis on slowly moving hydraulic cylinder[J]. China Mechanical Engineering, 2006, 17(20): 20982101. [7]SOCHACKI W. Modelling and analysis of damped vibration in hydraulic cylinder[J]. Mathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems, 2015, 21(1): 2337. [8]YLINEN A, MARJAMKI H, MKINEN J. A hydraulic cylinder model for multibody simulations[J].Computers & Structures, 2014, 138(138): 6272. [9]彭欢, 张怀亮, 邹伟,等. 硬岩掘进机推进液压缸结构参数优化[J]. 机械工程学报, 2014, 50(21): 7683. PENG Huan, ZHANG Huailiang, ZOU Wei, et al. Structure parameters optimization of thrust hydraulic cylinder under foundation vibration[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2014, 50(21): 7683. [10]姜万录,朱勇,郑直,等. 电液伺服系统非线性振动机理及试验研究[J]. 机械工程学报, 2015, 51(4): 175184. JIANG Wanlu, ZHU Yong, ZHENG Zhi, et al. Nonlinear vibration mechanism of electrohydraulic servo system and its experimental verification[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2015, 51(4): 175184. [11]ZHANG T, ZHANG N. Vibration modes and the dynamic behaviour of a hydraulic plunger pump[J]. Shock and Vibration, 2016, 501: 9679542. [12]SIMSEK M. Bidirectional functionally graded materials (BDFGMs) for free and forced vibration of Timoshenko beams with various boundary conditions[J]. Composite Structures, 2015, 133: 968978. [13]郝培,余海东,赵勇. 考虑隧道表面特性的硬岩全断面掘进装备撑靴接触界面刚度分析[J]. 上海交通大学学报, 2014, 48(6): 827832. |
[1] | 赵子任1, 杜世昌1, 黄德林1, 任斐2, 梁鑫光2. 多工序制造系统暂态阶段产品质量#br# 马尔科夫建模与瓶颈分析[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(10): 1166-1173. |
[2] | 周鹏辉, 马红占, 陈东萍, 陈梦月, 褚学宁. 基于模糊随机故障模式与影响分析的#br# 产品再设计模块识别[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(10): 1189-1195. |
[3] | 李昌玺1, 2, 周焰1, 林菡3, 李灵芝1, 郭戈1. 基于MIMOFNN模型的弹道导弹目标#br# 时空序贯融合识别方法[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(9): 1138-. |
[4] | 冯明月, 何明浩, 韩俊, 郁春来. 基于协方差拟合旋转不变子空间信号参数#br# 估计算法的高分辨到达角估计[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(9): 1145-. |
[5] | 杨平1,盛杰1,王禹程2,李柱永1,金之俭1,洪智勇1. YBa2Cu3O7δ超导带材非均匀性 对失超传播特性的影响[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2017, 51(9): 1090-1096. |
[6] | 王星, 周一鹏, 田元荣, 陈游, 周东青, 贺继渊. 基于改进遗传算法和SinChirplet原子的调频#br# 雷达信号稀疏分解[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(9): 1124-1130. |
[7] | 张良俊1, 2, 李晓慈1, 吴静怡1, 蔡爱峰1. 大型空间展开机构微重力环境模拟#br# 悬吊装置热结构耦合分析[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(8): 954-961. |
[8] | 夏海亮1, 2, 刘亚坤1, 2, 刘全桢3, 刘宝全3, 傅正财1, 2. 长持续时间雷电流分量作用下电极形状#br# 对金属烧蚀特性的影响[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(8): 903-908. |
[9] | 谷家扬, 谢玉林, 陶延武, 黄祥宏, 吴介. 新型浮式钻井生产储油平台#br# 涡激运动数值模拟及试验研究 [J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(7): 878-885. |
[10] | 林达, 朱益佳, 魏小栋, 王志宇, 张武高. 喷油参数对聚甲氧基二甲醚/柴油发动机燃烧及其#br# 颗粒物排放的影响[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(7): 787-795. |
[11] | 孟庆阳1, 阎威武1, 胡勇1, 程建林1, 陈世和2, 张曦2. 基于子空间方法的超超临界机组#br# 过热蒸汽系统模型辨识[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(6): 672-678. |
[12] | 蒋华军a, 蔡艳a, b, 李超豪a, 李芳a, b, 华学明a, b. 基于改进Sobel算法的焊缝X射线图像#br# 气孔识别方法[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(6): 665-671. |
[13] | 董冠华,殷勤,殷国富,向召伟. 机床结合部耦合动刚度的辨识与建模[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2015, 49(09): 1263-1434. |
[14] | 谢启江,余海东. 硬岩掘进机刀盘载荷与撑靴接触界面刚度的耦合关系[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2015, 49(09): 1269-1275. |
[15] | 仲健林1,马大为1,任杰1,李士军2,王旭3. 基于平面应变假设的橡胶圆筒静态受压分析[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2015, 49(09): 1276-1280. |
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