【摘 要】
：
目的 研究滚刀故障机理并实现对全断面岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)刀具系统的故障预测,分析滚刀故障对系统驱动端参数的影响,提高刀盘掘进效率.方法 基于Adams软件建立驱动系统动力学模型并进行仿真分析;提出并建立具有5-12-5形式网络结构的TBM刀具系统故障预测BP神经网络模型;利用MATLAB软件对不同磨损程度的滚刀状态预测进行建模仿真;采用GA-BP算法对该模型实现优化.结果 滚刀磨损加剧后,刀盘推力平均增加2.3％,驱动扭矩平均增加8.4％,刀盘转速减小12.
【机 构】
：
沈阳建筑大学机械工程学院,辽宁沈阳110168;沈阳建筑大学科学技术研究院,辽宁沈阳110168;沈阳建筑大学机械工程学院,辽宁沈阳110168;沈阳建筑大学机械工程学院,辽宁沈阳110168;全断面
论文部分内容阅读
目的 研究滚刀故障机理并实现对全断面岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)刀具系统的故障预测,分析滚刀故障对系统驱动端参数的影响,提高刀盘掘进效率.方法 基于Adams软件建立驱动系统动力学模型并进行仿真分析;提出并建立具有5-12-5形式网络结构的TBM刀具系统故障预测BP神经网络模型;利用MATLAB软件对不同磨损程度的滚刀状态预测进行建模仿真;采用GA-BP算法对该模型实现优化.结果 滚刀磨损加剧后,刀盘推力平均增加2.3％,驱动扭矩平均增加8.4％,刀盘转速减小12.2％,掘进速度平均下降4.7％;应用GA-BP算法的神经网络诊断模型的诊断误差曲线相对平稳,模型训练的均方误差为0.00034216.结论 驱动设备参数与滚刀故障之间存在对应关系,各特征参数均受到不同程度影响;基于GA-BP算法的神经网络预测模型诊断误差最小,训练过程仅需40次迭代便可达到网络性能要求,收敛速度显著提高,可用于检测TBM刀具系统在不同磨损程度下的状态类型.
其他文献
目的 研究不同肋格材料装配式复合墙的抗震性能及聚丙烯纤维再生细骨料(PFRFA)取代率对复合墙抗震性能的影响规律.方法 对3榀不同肋格材料复合墙进行拟静力试验,建立数值模型分析PFRFA取代率为0、30％、60％、100％时复合墙刚度、承载力及变形能力的变化规律.结果 相比天然骨料(NA)试件,PFRFA试件滞回性能较好,峰值荷载降低了2.62％,位移延性系数提高了27.39％;PFRFA试件滞回性能较聚丙烯纤维再生粗骨料(PFRCA)试件降低,峰值荷载降低了0.52％,位移延性系数降低了0.50％;PF
目的 研究T型件加强箱型空间节点考虑双向往复荷载作用下的滞回性能.方法 采用ABAQUS有限元软件对7组25个空间节点建立有限元模型,在四向钢梁端部施加两组反对称往复荷载进行全过程模拟.分析柱板厚度、梁截面高度及T型件各参数对空间节点受力性能的影响机理.结果 由于T型件参与空间节点整体传力,缓解了节点域应力集中,大部分节点因T型件与梁交汇端部全截面屈服形成塑性铰而破坏;T型件翼缘宽度和腹板高度对节点延性和耗能能力影响显著.结论 T型件加强型箱型空间节点在承受双向往复荷载作用时表现出良好的受力特性,可实现塑
目的 基于细观多尺度理论,针对含初始缺陷(气孔)的混凝土强度,进行参数化研究.方法 制作不同缺陷水平的立方体混凝土试件,进行单轴压缩试验;在此基础上,基于Monte Carlo法,编制Python脚本程序,驱动ABAQUS随机有限元平台,进行混凝土三级配骨料颗粒2D和3D细观模拟研究.结果 球形骨料混凝土损伤的3D数值模拟分析结果为斜剪形破坏,与混凝土单轴压缩试验的破坏结果吻合;2D多边形、圆形、椭圆形骨料的数值模拟结果均与试验结果相差较大.结论 3D细观数值模拟分析更适用于混凝土细观缺陷理论研究.
目的 研究硝化抑制剂对硝化、反硝化以及COD去除的影响,为保氮处理我国北方缺水地区小城镇生活污水农用提供理论依据.方法 对碳氮质量比为4.6,COD质量浓度为215.3 mg/L的模拟好氧生活污水进行批式试验,分析典型竞争性硝化抑制剂双氰胺(DCD)和典型非竞争性硝化抑制剂硫脲(TU)对间歇曝气培养而得的活性污泥的硝化作用和pH的变化.选择硝化抑制作用较强的硝化抑制剂进行静态烧杯试验,通过该抑制剂对SBR间歇曝气动态试验保氮处理生活污水,进一步确定抑制剂对硝化、反硝化以及COD去除的影响.结果 无论是否在
目的 分析随机车流荷载对公路斜拉桥振动响应的影响,探究斜拉桥纵梁、桥塔和斜拉索的振动响应规律.方法 基于某高速公路的动态称重系统实测数据,建立考虑车型、车道、车速、车体质量、车辆间距和桥面不平顺的随机车流模型;采用MATLAB软件编程求解公路斜拉桥在随机车流荷载作用下的振动响应.结果 采用蒙特卡洛法随机抽样生成的随机车流模型能真实再现桥面交通流状况,斜拉桥纵梁、桥塔和斜拉索的振动响应随着车流密度的增大而增大,每一辆重载车过桥都会激起一个桥梁振动响应峰值;纵梁应力循环次数随着车流密度的增大而增大;桥塔纵向位
目的 为使空调系统能够及时对近零能耗建筑室内负荷变化做出反应,提出基于DeST仿真与支持向量机回归算法(SVR)的预测方法.方法 以位于沈阳建筑大学校内的近零能耗示范建筑为例,通过DeST仿真得到模型需要的原始数据,利用网格搜索算法(GS)对支持向量机算法中的参数进行优化,采取优化后的支持向量机回归算法(GS-SVR)对负荷数据进行训练与预测.结果 GS-SVR预测模型的MSE供热与普通SVR预测模型相比降低了13.61％,R2提高了1.25％;MSE供冷与普通SVR预测模型相比降低了2.49％,R2提高
目的 以屋面轨道式擦窗机伸缩臂结构为研究对象,利用瞬态动力学原理求出吊臂端部在特殊工况下的钢丝绳拉力随时间变化曲线.方法 运用ANSYS仿真软件,将模型导入软件中对其进行瞬态动力学仿真分析,分析吊重突然起升离地和匀速下降制动时伸缩臂结构时间-载荷动态响应特性.结果 得出了两种特殊工况中伸缩臂的最大位移及应力随时间推移的呈波动状态的动态响应曲线;两种工况的应力响应形式相似,突然起升离地时的最大应力相对较大,两者最终稳定应力相同.结论 可以确认特殊工况下产生的冲击载荷与系统的加速度有关,加速度反映了系统的响应
目的 为降低船载游乐园建筑室内混响时间,满足噪声限值的要求,制定声环境设计方案;选择符合游览空间适宜性的吸声材料,为游客提供良好的游览体验.方法 以船载游乐园中“与金尼交战”的场景空间为例,分析船载游乐园室内空间的原设计方案;采用依林-努特生公式计算空间内混响时间与吸声量,通过分析吸声材料的声学特性与施工工艺,选用3种吸声材料配合的声环境设计方案;最终使用ODEON软件模拟验证设计方案的有效性.结果 无机纤维喷涂材料,金属微穿孔板和薄板式共振吸声体的声环境设计方案,使空间内各频率吸声量达到设计目标,软件模
目的 研究橡胶混凝土在盐冻环境下的抗冻性能,以降低混凝土的孔隙率.方法 以3种橡胶粉粒径与3种掺量为变化参数,对橡胶混凝土和普通混凝土进行快速冻融循环试验,以质量变化率和相对动弹模损失率为评价指标,并用扫描电镜(SEM)对混凝土内部损伤机理进行分析.结果 随着橡胶粉掺量的增加,混凝土质量和动弹性模量都呈现下降趋势,橡胶粉的掺入改善了混凝土的抗冻性能,且300-RC-20-80橡胶混凝土有害及多害孔所占比例为37.97％,相比普通混凝土冻融循环300次后的有害及多害孔少14.27％,橡胶混凝土内部结构更加密
目的 探究具有自复位功能的钢管混凝土桥墩在不同基础连接形式、施加预应力大小等参数下的抗震和恢复性能.方法 在保持径厚比、长细比等设计参数不变的情况下,通过改变预应力大小及连接方式,建立14个具有不同程度自复位功能的钢管混凝土桥墩有限元模型,并在轴力与水平往复荷载下进行弹塑性分析,探究了桥墩的最大承载力、残余位移、延性等性能.结果 在预应力大小相同的情况下,铰连接及半刚性连接的自复位钢管混凝土桥墩具有比刚性连接桥墩更小的残余位移和更好的延性性能,可以恢复60％～80％的残余位移,延性性能是后者的1.5倍以上