【摘 要】
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衬砌台车是隧道二次衬砌施工时用的一种非标的大型机械设备,其主体的结构是由板与梁相结合钢结构。采取传统的机械设计方法对台车整体及各个部件的强度、刚度进行分析计算,容
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衬砌台车是隧道二次衬砌施工时用的一种非标的大型机械设备,其主体的结构是由板与梁相结合钢结构。采取传统的机械设计方法对台车整体及各个部件的强度、刚度进行分析计算,容易使产品存在设计上一些不合理的地方。对一种型号的衬砌台车采用大型通用有限元分析软件进行结构静力计算分析,建立比较完善的分析计算模型,测算出衬砌台车在在不同工况下及使用过程中各部分的应力与应变数据,更全面的了解衬砌台车在实际作业过程中的受力状况。根据实际测量数据与计算分析的结果,较全面地了解了衬砌台车在衬砌施工中的受力特征,发现衬砌台车在结设计中存在的不足,对其结构改进提出合理化建议。应用/NSYS软件对该公司设计的衬砌台车进行有限元分析,在计算基础上分析了台车的结构稳定性,对台车的各个工况进行了计算分析,得到衬砌台车在不同工况下各部分的最大应力、变形及其分布云图。根据对衬砌台车的分析结果,研究了台车在隧道衬砌施工中的变形及应力分布特征,发现该台车各部分的应力及变形有较大的富余,其结构尺寸还有进一步改进的空间,然后利用NSYS软件对台车钢板结构进行优化设计。经过复核计算分析证明,改进后的衬砌台车,材料的利用率有较大幅度的提高,应力分布也更加合理。本论文研究结果表明：用ANSYS建模分析可以较大幅度的节省人力物力,缩短研发时间,提高工程机械钢结构设计及优化的效率。本论文从型材配对的角度和顶模板厚度分别对隧道衬砌台车的结构进行改进,为隧道台车的研制和开发提供了方法。
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