TBM推进系统动力学特性分析

为了研究硬岩掘进机推进系统对初始条件的响应，建立了多自由度TBM动力学模型。应用分形理论，考虑了撑靴与岩壁的变刚度，通过对系统的数值计算，得到了系统在各个方向的响应，并分析了在不同初始条件下系统的动态响应。结果表明：主机X方向的初始位移和绕Y方向的初始角度对推进系统的姿态影响很大；当初始偏移0.01 m时，系统会发生0.18 m的偏移；当初始偏移1°时，系统会发生1.4°的偏移。这样对盾构机的姿态调整会产生很大挑战，甚至会使盾构机偏离计划路线无法完成掘进工作。研究结果对TBM掘进过程中的姿态控制有一定的指导意义。