TBM主轴承轴向游隙的计算方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种TBM主轴承轴向游隙的计算方法、装置及电子设备，包括：根据TBM主轴承的预设主推滚子参数以及对应滚道参数，建立TBM主轴承的主推滚子与对应滚道的初始有限元模型；设置初始有限元模型的循环载荷，得到初始化有限元模型；对初始化有限元模型进行循环数值模拟，循环载荷在初始化有限元模型中产生的损伤增加值；根据损伤增加值对初始化有限元模型进行有限元计算，得到TBM主轴承轴向游隙。该方法通过对初始化有限元模型进行循环数值模拟，并计算每次循环加载中，循环载荷在初始化有限元模型中产生的损伤增加值，从而较现有的主轴承轴向游隙的确定方法考虑的因素更全面，得到的TBM主轴承轴向游隙的准确率更高。得到的TBM主轴承轴向游隙的准确率更高。得到的TBM主轴承轴向游隙的准确率更高。

【技术实现步骤摘要】
TBM主轴承轴向游隙的计算方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及隧道掘进机械施工
，尤其是涉及一种TBM主轴承轴向游隙的计算方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]全断面硬岩掘进机(Tunnel Boring Machine，简称TBM)凭借其环保、高效、安全等优点，在滚道交通、铁路隧道等工程领域发挥着越来越重要的作用。上述TBM主轴承作为TBM的关键核心部件，起着承载和传递载荷的作用，其状态很大程度上影响着TBM的使用寿命。游隙作为主轴承状态监测的重要指标，可以实时反应主轴承的损伤程度。
[0003]目前，对于TBM主轴承轴向游隙的评估，主要有实验测量和理论求解两种方法。实验法主要通过位移传感器测量游隙的改变量；理论法主要通过Palmgren公式计算压力载荷作用下滚子滚道的接触变形，进而等效为轴承游隙。然而，由于TBM主轴承与滚道间的实际作用易受其他复杂因素的影响，从而得到的TBM主轴承轴向游隙的值准确率较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种TBM主轴承轴向游隙的计算方法、装置及电子设备，以提升TBM主轴承轴向游隙的准确率。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种TBM主轴承轴向游隙的计算方法，其中，包括：根据TBM主轴承的预设主推滚子参数以及对应滚道参数，建立上述TBM主轴承的主推滚子与对应滚道的初始有限元模型；基于预设载荷参数，设置上述初始有限元模型的循环载荷，得到初始化有限元模型；对上述初始化有限元模型进行循环数值模拟，并计算每次循环加载中，上述循环载荷在上述初始化有限元模型中产生的损伤增加值；根据上述损伤增加值对上述初始化有限元模型进行有限元计算，得到TBM主轴承轴向游隙。
[0006]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，根据TBM主轴承的预设主推滚子参数以及对应滚道参数，建立上述TBM主轴承的主推滚子与对应滚道的初始有限元模型的步骤包括：基于ABAQUS软件，根据TBM主轴承的预设主推滚子参数以及对应滚道参数，建立上述TBM主轴承的主推滚子与对应滚道的初始有限元模型。
[0007]结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述初始有限元模型中的上述主推滚子与对应滚道的接触方式为硬接触，上述主推滚子与对应滚道的切向摩擦系数为0.05。
[0008]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，计算每次循环加载中，上述循环载荷在上述初始化有限元模型中产生的损伤增加值的步骤之后，上述方法包括：根据上述TBM主轴承的材料属性以及上述损伤增加值，确定上述TBM主轴承的损伤演化方程；根据上述损伤演化方程，编写用户子程序；根据上述损伤增加值对上述初始化有限元模型进行有限元计算，得到TBM主轴承轴向游隙的步骤，包括：根据上述用户子程序对上述初始化有限元模型进行损伤演化，得到TBM主轴承轴向游隙。
[0009]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，根据上述损伤增加值对上述初始化有限元模型进行有限元计算，得到TBM主轴承轴向游隙的步骤之后，上述方法包括：提取多个预设时刻的TBM主轴承轴向游隙，得到位移数据；根据上述位移数据，生成轴向游隙演化曲线。
[0010]结合第一方面的第四种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，提取多个预设时刻的TBM主轴承轴向游隙，得到位移数据的步骤之后，上述方法包括：将上述位移数据进行汇总，生成位移数据汇总表；上述位移数据汇总表为EXCEL表格；根据上述位移数据，生成轴向游隙演化曲线的步骤，包括：根据上述位移数据汇总表，生成轴向游隙演化曲线。
[0011]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述TBM主轴承的预设主推滚子参数包括：上述TBM主轴承的直径为3.3m；上述主推滚子的个数为94个；上述主推滚子的直径为40mm。
[0012]第二方面，本专利技术实施例提供了一种TBM主轴承轴向游隙的计算装置，其中，包括：有限元建立模块，用于根据TBM主轴承的预设主推滚子参数以及对应滚道参数，建立上述TBM主轴承的主推滚子与对应滚道的初始有限元模型；参数设置模块，用于基于预设载荷参数，设置上述初始有限元模型的循环载荷，得到初始化有限元模型；损伤增加值计算模块，用于对上述初始化有限元模型进行循环数值模拟，并计算每次循环加载中，上述循环载荷在上述初始化有限元模型中产生的损伤增加值；游隙确定模块，用于根据上述损伤增加值对上述初始化有限元模型进行有限元计算，得到TBM主轴承轴向游隙。
[0013]第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，其中，上述电子设备包括处理器和存储器，上述存储器存储有能够被上述处理器执行的机器可执行指令，上述处理器执行上述机器可执行指令以实现第一方面至第一方面的第四种可能的实施方式任一项的TBM主轴承轴向游隙的计算方法。
[0014]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机存储介质，其中，上述计算机存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序包括程序指令，上述程序指令当被处理器执行时，使上述处理器执行第一方面至第一方面的第四种可能的实施方式任一项的TBM主轴承轴向游隙的计算方法。
[0015]本专利技术实施例带来了以下有益效果：
[0016]本专利技术实施例提供了一种TBM主轴承轴向游隙的计算方法、装置及电子设备，包括：根据TBM主轴承的预设主推滚子参数以及对应滚道参数，建立上述TBM主轴承的主推滚子与对应滚道的初始有限元模型；基于预设载荷参数，设置上述初始有限元模型的循环载荷，得到初始化有限元模型；对上述初始化有限元模型进行循环数值模拟，并计算每次循环加载中，上述循环载荷在上述初始化有限元模型中产生的损伤增加值；根据上述损伤增加值对上述初始化有限元模型进行有限元计算，得到TBM主轴承轴向游隙。该方法通过对初始化有限元模型进行循环数值模拟，并计算每次循环加载中，上述循环载荷在上述初始化有限元模型中产生的损伤增加值，从而较现有的主轴承轴向游隙的确定方法考虑的因素更全面，得到的TBM主轴承轴向游隙的准确率更高。
[0017]本实施例公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
[0018]为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的一种TBM主轴承轴向游隙的计算方法的流程示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TBM主轴承轴向游隙的计算方法，其特征在于，包括：根据TBM主轴承的预设主推滚子参数以及对应滚道参数，建立上述TBM主轴承的主推滚子与对应滚道的初始有限元模型；基于预设载荷参数，设置上述初始有限元模型的循环载荷，得到初始化有限元模型；对上述初始化有限元模型进行循环数值模拟，并计算每次循环加载中，上述循环载荷在上述初始化有限元模型中产生的损伤增加值；根据上述损伤增加值对上述初始化有限元模型进行有限元计算，得到TBM主轴承轴向游隙。2.根据权利要求1上述的TBM主轴承轴向游隙的计算方法，其特征在于，根据TBM主轴承的预设主推滚子参数以及对应滚道参数，建立上述TBM主轴承的主推滚子与对应滚道的初始有限元模型的步骤包括：基于ABAQUS软件，根据TBM主轴承的预设主推滚子参数以及对应滚道参数，建立上述TBM主轴承的主推滚子与对应滚道的初始有限元模型。3.根据权利要求2上述的TBM主轴承轴向游隙的计算方法，其特征在于，上述初始有限元模型中的上述主推滚子与对应滚道的接触方式为硬接触，上述主推滚子与对应滚道的切向摩擦系数为0.05。4.根据权利要求1上述的TBM主轴承轴向游隙的计算方法，其特征在于，计算每次循环加载中，上述循环载荷在上述初始化有限元模型中产生的损伤增加值的步骤之后，上述方法包括：根据上述TBM主轴承的材料属性以及上述损伤增加值，确定上述TBM主轴承的损伤演化方程；根据上述损伤演化方程，编写用户子程序；根据上述损伤增加值对上述初始化有限元模型进行有限元计算，得到TBM主轴承轴向游隙的步骤，包括：根据上述用户子程序对上述初始化有限元模型进行损伤演化，得到TBM主轴承轴向游隙。5.根据权利要求1上述的TBM主轴承轴向游隙的计算方法，其特征在于，根据上述损伤增加值对上述初始化有限元模型进行有限元计算，得到TBM主轴承轴向游隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志伟，张洪亮，曲传咏，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：