项目名称： 变约束冗余驱动掘进机机械系统非线性动力学特性研究

项目编号： No.50905108

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 余海东

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 为满足大承载和向前推进，盾构掘进机具有冗余驱动和变约束边界条件等特性，使得其在突变载荷等复杂工况下机械系统内载荷传递十分复杂，易导致冗余驱动元件力流传递畸变和应力积聚效应，造成结构异常损伤与失效。本项目围绕掘进机机械系统动力学特性，考虑与掘进机周围岩土的非线性力学特性，分析复杂工况下掘进机在纵向和周向随时间和位置变化的约束边界条件特性，建立掘进机变约束边界条件的数学描述方法；针对主轴轴承与盾体和驱动电机齿轮间载荷非线性传递，提出结构间载荷非线性传递界面等效模型；考虑冗余驱动元件变形、装配偏差等因素影响，建立变约束冗余驱动掘进机机械系统动力学模型；分析复杂工况下变约束冗余驱动机械系统载荷非线性传递特性，揭示冗余驱动元件力流畸变产生的机理，研究由于力流畸变与冗余驱动非协调耦合造成结构应力积聚效应，建立复杂工况下变约束冗余驱动掘进机机械系统载荷非线性传递特性评价方法，为掘进机结构设计提供指导。

中文关键词： 接触界面；冗余驱动；力流畸变；均载性；实验台

英文摘要：

英文关键词： Contacting interface；redundant actuated；dramatic variation of load；load sharing index；testing device