盾构机设计及计算 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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管会生 著

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出版社： 西南交通大学出版社

ISBN：9787564360832

商品编码：28250355493

出版时间：2018-02-01

作  者:管会生 著 定  价:78 出 版 社:西南交通大学出版社 出版日期:2018年02月01日 页  数:373 装  帧:平装 ISBN:9787564360832 ●1 盾构刀盘选型及设计相关理论
●1.1 地层与刀盘选型
●1.2 刀盘载荷相关理论
●1.3 刀盘设计参数
●1.4 刀盘与工作面相互关系分析
●2 双模盾构刀盘选型及结构优化
●2.1 双模盾构刀盘选型及地质适应性
●2.2 双模盾构刀盘力学分析及结构优化
●2.3 双模盾构刀具布置优化
●2.4 刀盘自重引起的盾构栽头及刀盘偏心设计
●3 刀盘轻量化设计
●3.1 刀盘结构有限元分析
●3.2 刀盘静力分析
●3.3 危险工况分析
●3.4 刀盘轻量化
●4 滚刀磨损寿命预测与破岩仿真
●4.1 滚刀失效形式及磨损机理
●4.2 滚刀磨损模型及寿命预测模型
●4.3 基于LS-DYNA滚刀破岩数值仿真
●4.4 滚刀磨损与破岩效率多目标优化
●部分目录

内容简介

本书研究围绕盾构机设计与计算展开，紧扣盾构机设计与施工中的关键问题，结合神华新街台格庙矿区、成都地铁等工程实际，针对盾构机施工和设计中遇到的问题，在刀盘、刀具、主轴承、推进系统等关键部件的优化设计以及盾构机关键参数的匹配上展开了深入研究，对提高设计与施工质量有积极的意义。另外，对刀具破岩试验平台及关键部件的可靠性与剩余寿命进行了拓展研究。本书采用靠前外盾构机设计的相关理论，与工程实际紧密结合，内容具有针对性、优选性、实用性等特点，丰富了盾构设计领域的研究成果与方法，同时也可为广大盾构设计、施工运用、维修改造等研究人员提供参考。 管会生 著 管会生，教授，工学博士。毕业于西南交通大学，1983年获得西南交通大学工程机械专业工学学士学位，1986年获得西南交通大学桥梁与隧道工程专业硕士学位，2008年获得西南交通大学隧道工程专业博士学位。

《精工筑梦：机械设计与制造的原理与实践》 本书并非关于隧道掘进的宏伟巨兽——盾构机，而是专注于机械设计与制造领域那些更普遍、更基础却至关重要的原理与实践。它是一本面向工程师、技术人员以及对机械制造怀有浓厚兴趣的学习者的全面指南，旨在系统地阐述从概念构思到成品制造的全过程，并深入探讨支撑这一切的技术核心。 第一篇：机械设计基础与理念 在设计过程的起点，我们首先需要建立坚实的理论基础。本篇内容将引导读者理解机械设计的本质，即如何将抽象的需求转化为具体的、功能性的机械系统。我们将从最基础的机械零件入手，例如连接件、轴、齿轮、轴承等，详细解析它们的受力特性、失效模式以及设计原则。读者将学习到如何根据载荷、应力、材料属性以及使用环境来选择最合适的零件类型和尺寸，并掌握各种设计方法的应用，包括经验设计法、理论计算法以及现代的计算机辅助设计（CAD）技术。 在此基础上，本书将进一步探讨机械系统的整体布局与结构设计。这包括如何合理组织各部件之间的相互关系，优化传动路径，以及如何通过结构设计来提升整体的刚度、强度和稳定性。我们会深入研究应力分析的基本原理，如应力集中、疲劳失效、蠕变等，并介绍有限元分析（FEA）等高级计算工具在预测和解决这些问题中的作用。此外，人机工程学在机械设计中的重要性也将被强调，确保设计的设备在操作、维护和安全性方面都能满足用户的需求。 第二篇：材料科学与选择 机械设计的生命线在于材料。本篇将全面介绍工程材料的分类、性能以及在机械制造中的应用。我们将重点关注金属材料，包括各种钢材、铝合金、铜合金等，深入分析它们的组织结构、力学性能（如屈服强度、抗拉强度、硬度、韧性等）以及热处理对性能的影响。同时，非金属材料，如高分子材料（塑料、橡胶）、陶瓷以及复合材料，也将得到详细介绍，阐述它们各自独特的优势与适用范围。 材料的选择是一个复杂的过程，需要综合考虑载荷、工作环境、成本、可加工性以及环保要求。本书将提供一套系统的材料选择框架，指导读者如何根据具体的应用场景，权衡各种因素，做出最优的材料选择决策。例如，在高温环境下工作的部件需要考虑材料的耐热性和抗氧化性；在腐蚀性介质中使用的零件则需要具备良好的耐腐蚀性能。 第三篇：制造工艺与工程 设计是蓝图，制造是将蓝图变为现实的关键。本篇内容将聚焦于现代机械制造的核心工艺。我们将从传统的切削加工开始，详细介绍车削、铣削、钻削、磨削等基本工艺，以及各种机床的原理和应用。随后，我们将深入探讨非切削加工工艺，如锻造、铸造、冲压、焊接等，分析它们的工艺流程、优缺点以及适用的材料和零件类型。 本书还将重点介绍现代制造技术，包括数控（CNC）加工技术，如何通过编程实现高精度、高效率的自动化生产。增材制造（3D打印）作为一项革命性的技术，也将得到详细阐述，包括各种3D打印技术（如FDM、SLA、SLS等）的原理、材料以及在原型制造、小批量生产和复杂零件制造中的应用。 此外，本书还将涵盖表面处理技术，如热处理、电镀、喷涂、抛物等，这些工艺对于提升零件的耐磨性、耐腐蚀性、美观性以及其他功能性至关重要。质量控制与检测技术也是本篇的重要组成部分，我们将介绍各种检测方法和仪器，如尺寸测量、表面粗糙度测量、无损检测等，确保制造出的产品符合设计要求和质量标准。 第四篇：动力学与振动分析 机械系统的运动不仅仅是几何学的体现，更是物理学规律的遵循。本篇将深入探讨机械系统的动力学特性。我们将从基本的运动学分析入手，研究物体的位移、速度和加速度。随后，我们将进入动力学领域，运用牛顿第二定律和达朗贝尔原理等，分析作用在物体上的力与运动状态之间的关系，并计算出作用力和力矩。 对于复杂的多自由度系统，本书将介绍拉格朗日方程等更高级的动力学分析方法。在动力学分析的基础上，我们将深入研究机械系统的振动。我们将分析自由振动、受迫振动以及阻尼振动，并探讨共振现象及其危害。本书还将介绍如何通过动力学仿真软件来预测和分析系统的动态行为，以及如何采取有效的减振和隔振措施，例如选择合适的阻尼材料、设计减振器等，以提高系统的稳定性和可靠性。 第五篇：机械系统集成与测试 当各个零件和子系统设计制造完成，下一步便是将它们集成起来，形成一个完整的机械系统。本篇将关注机械系统的集成过程。我们将探讨如何进行装配顺序的设计，以及在装配过程中可能遇到的问题，如公差配合、部件校准等。本书将强调标准化零部件在提高生产效率和降低成本方面的重要性。 系统的集成完成后，严格的测试是验证设计和制造质量的关键环节。我们将介绍各种测试方法，包括性能测试、耐久性测试、可靠性测试以及环境适应性测试。读者将学习如何设计合理的测试方案，选择合适的测试设备，并对测试结果进行分析和解读。当测试结果不符合预期时，本书还将提供故障诊断和排除的思路与方法，帮助工程师快速定位问题并进行改进。 第六篇：现代机械设计方法与工具 为了适应日益复杂的工程需求和快速的技术发展，现代机械设计与制造不断引入新的方法和工具。本篇将介绍这些先进的理念和技术。我们将详细介绍计算机辅助设计（CAD）的最新发展，包括参数化设计、曲面造型、装配建模等，以及如何利用CAD软件进行三维建模、生成工程图纸以及进行初步的仿真分析。 计算机辅助工程（CAE）作为CAD的延伸，将得到深入的探讨。本书将重点介绍有限元分析（FEA）在结构力学、热力学、流体力学等领域的应用，以及计算流体动力学（CFD）在分析流体流动和传热过程中的作用。我们将阐述如何构建准确的模型，设置合理的边界条件，并解读仿真结果，从而优化设计并预测性能。 此外，本书还将介绍产品生命周期管理（PLM）系统在机械工程中的应用，它能够帮助企业整合设计、制造、销售、服务等各个环节的信息，实现高效的产品开发和管理。机器人技术、智能制造以及工业物联网（IIoT）等前沿技术在机械工程领域的渗透和融合也将得到展望，为读者展现机械工程的未来发展方向。 《精工筑梦：机械设计与制造的原理与实践》旨在为读者提供一个全面、深入且实用的机械工程知识体系。它不是一本专注于某一特定设备（如盾构机）的书籍，而是致力于构建读者对机械工程最核心、最普适的理解。通过掌握本书中的原理和方法，读者将能够独立进行各种机械设备的设计、制造和优化，为工程实践打下坚实的基础，并在机械工程的广阔领域中不断探索与创新。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，对于我这样一个对工程机械，特别是地下工程掘进技术有着浓厚兴趣的读者来说，无疑是一场知识的盛宴。我一直认为，伟大的工程背后，必然有深厚的理论支撑和精湛的设计智慧。盾构机，作为现代地下工程建设的关键装备，其设计的复杂性和技术的前沿性，一直是吸引我的地方。我期待这本书能够深入浅出地剖析盾构机的每一个设计环节，从宏观的整体布局到微观的每一个零件，都给予详尽的阐述。想象一下，书中会对盾构机的工作原理进行细致入微的讲解，可能包括刀盘的旋转力矩计算、刀具的磨损与更换策略、盾体环片的受力分析和材料选择，以及纠偏和姿态控制系统的设计。我特别关注的是，书中是否会涉及到盾构机的动力学和振动分析，毕竟在掘进过程中，盾构机产生的振动会对周围环境和既有结构产生影响，合理的动力学设计可以最大程度地减小这些影响。同时，对于盾构机的安全性设计，例如超挖控制、错台控制、以及在特殊地质条件下的失稳预防措施，我也充满了期待。书中可能会包含大量的图纸、计算公式和工程案例，通过这些直观的材料，我能够更清晰地理解盾构机设计过程中所面临的挑战以及工程师是如何克服的。我甚至希望书中能有一些关于盾构机未来发展趋势的探讨，比如智能化、自动化技术的应用，以及在极端环境下的新型盾构机设计等，这能让我对这个领域保持前瞻性的认识。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到这本书的瞬间，就被它沉甸甸的质感和专业的气息所吸引。作为一名对机械设计领域有着长久关注的读者，我一直将盾构机视为工程机械的“明星”。它不仅代表着人类征服地下空间的强大力量，更凝聚着无数工程师的智慧和汗水。我预感这本书不会仅仅停留在泛泛而谈的介绍，而是会深入到盾构机的“骨骼”和“血管”——它的每一个关键部件的设计原理和计算方法。我非常期待书中能够详细阐述盾构机在承受巨大地层压力和复杂工况下的结构稳定性设计，包括盾体、格栅、以及支撑结构的应力分析和失效模式预测。同时，对于盾构机的掘进系统，比如主驱动电机、减速器、以及传动轴的设计，书中是否会提供详尽的计算公式和校核方法？我尤其希望看到关于刀具选型、布置以及磨损寿命预测的详细论述，这对于保证掘进效率和降低成本至关重要。书中会不会涉及到盾构机在不同地质条件下的掘进参数优化，以及如何根据地质勘察报告来选择和设计合适的盾构机？我脑海中浮现出无数个关于盾构机推进系统、拼装系统、以及监控系统的设计细节，希望这本书能够一一解答我的疑问。我还会关注书中是否会提供一些经典的盾构机设计案例，通过对这些案例的深入剖析，能够让我更好地理解设计理念的实践应用，以及不同设计方案的优劣之处。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名本身就传递了一种严谨和专业的信号，这正是我所追求的。作为一名对工程机械，特别是大型地下工程设备有深入了解愿望的读者，盾构机无疑是我的兴趣焦点。我期待这本书能够从最基础的工程力学原理出发，详细阐述盾构机关键部件的设计与计算。例如，我希望书中能详尽地讲解盾体结构的抗压、抗弯设计，以及盾构机在掘进过程中所承受的各种载荷的计算方法。关于掘进系统，我特别关注刀盘的设计，包括刀具的布置、受力分析以及耐磨性计算，还有主驱动系统的选型和功率匹配。书中是否会提供关于盾构机姿态控制和纠偏系统的设计理论和计算公式？我还会对盾构机的推进系统、拼装系统以及出土系统的工作原理和设计细节感兴趣。我希望能通过这本书，了解设计师是如何针对不同地质条件（如砂层、黏土、岩石）来优化盾构机的设计方案，并给出相应的计算依据。如果书中能包含一些经典的盾构机设计案例，并对其设计思路进行深入的解读，那将是极大的价值。

评分☆☆☆☆☆

当我看到这本书的标题时，心中便涌起一股强烈的求知欲。盾构机，这个现代工程领域的“利器”，它的每一个设计都凝聚着无数工程师的心血和智慧。我一直渴望能够深入了解它的内部构造和设计原理，这本书无疑为我提供了一个绝佳的机会。我期待书中能够详细讲解盾构机在承受复杂地质条件下的结构设计，例如盾体如何应对不均匀的地层压力，如何保证其在连续掘进过程中的稳定性和密封性。我特别想知道，书中是否会涉及到盾构机主驱动系统的设计，包括电机选型、减速器设计、以及驱动装置的扭矩和转速计算。同时，对于掘进刀具的设计，比如刀具的形状、材料、以及磨损寿命的预测，我也充满了期待。书中会不会提供一些关于盾构机动力学分析和振动控制的理论和方法，以确保施工过程的平稳和对周边环境的影响最小化？我还会关注书中关于盾构机推进系统、拼装系统以及安全监控系统的设计，这些都是保障其高效、安全运行的关键。如果书中能够包含一些经典盾构机的设计案例分析，并介绍其设计上的创新点，那将是对我最有价值的学习资源。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，给我一种沉稳而坚实的感觉，仿佛蕴藏着巨大的工程力量。我一直对盾构机这种庞大而精密的地下工程设备充满敬畏，它们是现代城市地下空间开发不可或缺的“开路先锋”。我购买这本书，是希望能够深入了解盾构机的设计过程，从最初的概念构思到最终的性能实现，每一个环节都充满了挑战和智慧。我特别期待书中能够详细讲解盾构机在复杂地质条件下，如高水压、软弱围岩、甚至断层区域，其结构设计如何确保稳定性和安全性。例如，盾体结构的抗变形能力、接缝密封技术，以及盾构机在掘进过程中如何进行姿态调整和纠偏，这些都是我非常感兴趣的内容。书中关于掘进系统的设计，我猜想会包括刀盘的结构优化、刀具的耐磨性和破岩能力计算，以及主驱动系统的选型和扭矩分配。此外，对于渣土处理和出土系统，如何高效地排出掘进过程中产生的泥浆和石块，同时保证工作面的稳定，这方面的设计细节也是我关注的重点。我还会期待书中能介绍盾构机的电气控制系统和液压系统设计，它们是盾构机实现自动化掘进和精准控制的关键。如果书中还能提供一些实际工程项目的盾构机设计优化案例，那将是对理论知识最好的补充和印证。

评分☆☆☆☆☆

这本《盾构机设计及计算》，光是书名就充满了专业性和吸引力。作为一个对地下工程技术有着强烈好奇心的读者，我一直对盾构机这种庞大而精密的机械设备深感着迷。我希望能在这本书中找到关于盾构机结构设计方面的详细解答，比如盾体结构的强度和刚度计算，如何确保其在高地应力下的稳定性；盾体环片之间的连接和密封技术，如何有效防止地下水的渗漏。我特别想了解，书中是否会深入探讨掘进系统的设计，包括刀盘的结构优化、刀具材料的选择以及刀具寿命的预测，以及主驱动系统的扭矩需求和功率分配的计算方法。此外，对于盾构机的推进系统，如何实现稳定、精确的推进，以及纠偏系统的设计原理，我也是非常期待的。书中是否会提供关于盾构机在复杂地质条件下（如软弱地层、硬岩、断层等）的设计策略和计算方法？我还会关注书中对渣土处理和出土系统的设计介绍，以及电气控制和液压系统在盾构机运行中的作用。如果书中能够提供一些实际工程案例，并对其设计进行深入剖析，那将使我获益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面上，那精密的机械线条和坚实厚重的质感，一下子就抓住了我的眼球。作为一名对工程机械有着浓厚兴趣的读者，盾构机无疑是其中最让我着迷的“巨兽”之一。我迫切地想要了解，这个能在地下默默开辟道路的庞然大物，其设计背后究竟蕴藏着怎样的科学与技术。我希望这本书能够从结构力学的角度，深入剖析盾构机盾体结构的受力情况，如何抵抗巨大的地层压力，如何保证整体的刚度和稳定性。特别是对于盾体环片的连接和密封设计，我猜想书中会有详细的计算方法和材料选择的依据。我还会非常关注掘进系统的设计，例如刀盘的结构形式、刀具的布置方式、以及刀具材料的选用，这些都直接关系到掘进效率和成本。书中是否会提供关于刀盘扭矩和推力需求的详细计算方法？我还会对盾构机的推进系统、纠偏系统和出土系统的设计抱有极大的兴趣，这些系统是如何协同工作，实现精准掘进和高效出渣的？如果书中能够结合实际工程案例，分析不同工况下盾构机的设计优化策略，那对我来说将是极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就充满了力量感，盾构机的形象被巧妙地融入背景，金属的质感和深邃的蓝色调营造出一种专业且富有科技感的氛围。光是看到这个封面，我就能想象到书本内容将是多么严谨和详尽。我一直对地下工程施工中的大型机械设备充满好奇，尤其是盾构机，这种庞然大物如何在地下默默地挖掘出我们穿越山川河流的通道，它的每一个部件是如何协同工作的，背后的工程原理和技术细节是怎样的，这些都让我无比着迷。我想，这本书一定会从最基础的原理讲起，可能包括盾构机的基本构造、不同类型盾构机的应用场景，以及它们在掘进过程中遇到的各种复杂地质条件和相应的应对策略。我尤其期待书中能详细介绍盾构机核心部件的设计理念，比如盾体结构的设计，如何保证其在巨大地层压力下的稳定性和安全性；主驱动系统的设计，如何实现高效、精准的掘进；以及渣土处理和出土系统的设计，如何有效排出掘进过程中产生的泥浆和石块，保证施工的连续性。我猜测书中可能还会涉及盾构机在不同环境下的施工案例分析，比如在软弱地层、硬岩地层、甚至水下隧道中的应用，这些案例的分析能让我更直观地理解理论知识在实际工程中的应用，以及设计师在面对不同挑战时所采取的创新思路。此外，我希望能看到一些关于盾构机材料选择和制造工艺的介绍，毕竟这种设备需要承受巨大的载荷和恶劣的工作环境，材料的性能和制造的精度直接关系到设备的可靠性和寿命，这部分内容对于一个想要深入了解盾构机设计的读者来说，是不可或缺的。

评分☆☆☆☆☆

看到这本书的标题，我就知道这绝对是一本能够满足我深入探究欲望的宝藏。盾构机，这个看似笨重的大家伙，背后蕴含着多少精密的计算和巧妙的设计，一直让我非常好奇。我期望这本书能够从最根本的力学原理出发，为我揭示盾构机的设计奥秘。比如，书中是否会详细分析盾构机在承受复杂地应力、水压力以及施工振动时，盾体结构的强度和刚度设计？我会非常想了解，设计师是如何通过有限元分析等手段，来优化盾构机的整体结构，确保其在极端工况下的安全可靠。此外，我特别关注的是掘进系统的设计，包括刀盘的受力分析、刀具的磨损预测和更换周期计算，以及主驱动系统的扭矩需求和功率配置。我希望书中能够提供详细的计算公式和设计流程，让我能够理解这些参数是如何确定的。另外，对于盾构机在不同地层条件下的适用性，比如黏土、砂层、卵石层，甚至岩石地层，其设计理念和关键技术会有哪些差异？书中是否会就这些差异进行深入的探讨，并给出相应的计算依据？我还会关注书中关于盾构机拼装系统、出土系统以及安全防护系统的设计，这些都是保障盾构机高效、安全运行的重要组成部分。

评分☆☆☆☆☆

当这本书的标题映入眼帘时，我立刻感觉到一股专业知识的洪流即将扑面而来。盾构机，作为现代地下工程建设不可或缺的“利器”，其设计的复杂性和技术的前沿性一直是我关注的焦点。我非常希望这本书能够深入剖析盾构机的核心设计理念，从结构力学的角度，详细讲解盾体结构的强度、刚度和稳定性的计算方法，以及如何应对复杂地层压力。我尤其期待书中能够详细阐述掘进系统的设计，包括刀盘的结构形式、刀具的选型和布置、以及刀具寿命的预测和计算。同时，我也会密切关注主驱动系统的设计，包括电机选型、减速器设计以及扭矩和转速的计算。书中是否会涉及盾构机推进系统、纠偏系统以及出土系统的设计原理和关键技术？我还会希望看到关于盾构机在不同地质条件下的设计优化策略，例如在高水压、软弱围岩或硬岩地层中的应对方法，以及相关的计算依据。如果书中能提供一些实际工程项目的盾构机设计案例分析，并深入解读其设计思路和创新之处，那将对我理解盾构机设计理论在实践中的应用具有非常重要的指导意义。