盾構推進液壓系統虛擬仿真實驗

盾構推進液壓系統虛擬仿真實驗是浙江大學建設的虛擬仿真實驗課程。

基本介紹

• 中文名：盾構推進液壓系統虛擬仿真實驗
• 建設院校： 浙江大學
• 課程負責人： 劉振宇
• 授課教師：譚建榮、楊華勇、陸國棟、謝海波

課程簡介

依託浙江大學在“全斷面掘進系統集成仿真關鍵技術”方面的技術與軟體系統積累，面向機械工程專業“機械I程綜合套用實踐”實驗課，建設“盾構推進液壓系統虛擬仿真實驗”項目，開展盾構推進液壓系統建模與運行性能虛擬仿真實驗。充分發揮科研成果在教學工作中的作用，培養學生的科研意識與興趣，實現科研與教學緊密結合;開闢科研設備和科研成果轉化為虛擬仿真教學資源的新途徑，並為資源的全面開放共字提供新手段。

課程目標

盾構是集機、電、液於一體的大型複雜工程施工裝備，推進液壓系統作為盾構的主要動力輸出裝置，其液壓迴路組成形式和工作原理具有一定的典型性，以盾構推進液壓系統作為仿真對象，通過虛擬仿真教學實驗讓學生掌握如下知識點:

(1)盾構推進液壓迴路的組成形式，盾構液壓迴路中的主要液壓元件以及其在在液壓迴路中發揮的作用。比例調速閥的基本構成形式，比例調速閥的流量調節原理。調速閥調速與普通節流口調速在多變負載工況下的調速性能差異，恆壓定量泵的基本工作原理，恆壓變數泵在不同工況下輸出流量的差異。

(2)通過自主搭建盾構推進液壓系統仿真模型，掌握液壓系統仿真的一般流程。學生了解及掌握液壓系統仿真所包括的液壓元件選擇、元件工作關係的建立方式、元件數學模型選擇、元件工作參數選擇、仿真模型的求解和仿真結果查看等流程。

(3)了解盾構在實際掘進時所受到的典型負載形式，以及在盾構推進液壓系統仿真時所採取的負載模擬方法，並能提出盾構掘進負載新的模擬方法。通過手動設定盾構仿真模型外部負載大小，觀察外部負載的變化對盾構液壓系統工作壓力的影響。結合盾構所受的外部負載類型和液壓系統的組成原理，發現傳統的盾構推進液壓系統在元件選擇.上存在的不合理性並據此提出盾構液壓系統的改進措施。

(4)理解盾構液壓迴路的流量調節原理。比較恆壓變數泵和比例調速閥在流量調節原理方面的差異，並思考哪種調速方式可以獲得更好的節能特性。觀察比例調速閥在負載發生變化時穩定系統流量方面所發揮的作用。通過手動改變液壓泵的排量，觀察系統工作速度的變化，理解流量如何影響液壓系統工作速度。

(5) 了解液壓元件的動態特性對液壓系統整體性能的影響。通過設定盾構推進迴路比例流量閥和比例換向閥不同的.自然頻率和阻尼，觀察液壓系統的工作壓力和推進速度的變換，理解單個液壓元件的性能對系統的整體性能的影響

(6)了解盾構推進液壓系統載荷順應性指標，理解體積彈性模量、溢流元件結構參數、液壓管道長度及蓄能器容積等因素對推進液壓系統順應性影響，掌握盾構推進液壓系統載荷順應性評價方法。