冗余驱动盾构机推进系统机液耦合分析及载荷特性

"冗余驱动盾构机推进系统机液耦合模型及载荷特性分析 (2010年)，丁反余海东王峰，上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室" 本文是工程技术领域的学术论文，主要研究了冗余驱动盾构机推进系统的机液耦合模型及其载荷特性。盾构机是一种用于隧道挖掘的关键设备，冗余驱动设计是为了提高系统的可靠性和安全性。在研究中，作者们首先建立了一个考虑冗余驱动的机械系统动力学模型，这个模型详细描述了盾构机推进系统在机械结构层面的动力响应。 接下来，他们构建了一个单组液压系统的简化模型，这个模型聚焦于液压系统的运行特性和效率。通过结合这两个模型，他们进一步构建了一个全面的盾构机推进系统的机液耦合模型。这个模型综合考虑了机械和液压两个子系统的相互作用，对于理解整个推进系统的动态行为至关重要。 在模型建立完成后，研究人员利用MATLAB/Simulink这一强大的仿真工具进行了数值建模和仿真。他们模拟了极端工作条件下的情况，分析了各组推进缸的载荷特性，这些载荷特性包括推力、压力分布以及可能的负载变化等。通过仿真结果，作者们提出了一种基于外部负载与减压阀阀口开度关系的系统状态判定方法，这种方法能够有效地评估推进系统的运行状态。 论文指出，所提出的方法对于判断盾构机在不同地质条件下（如异质岩土）的掘进性能以及驱动力的合理分配具有指导意义。通过这种方法，可以更好地控制盾构机在复杂地质环境中的掘进过程，减少故障发生，提高施工效率。 这篇论文为冗余驱动盾构机的推进系统优化提供了理论依据，其研究成果对提升盾构机的工程应用水平有着积极的影响，特别是在复杂地质条件下的掘进控制策略上。