基于聚合代理模型的土压平衡盾构刀盘轻量化设计方法
来源：计算机集成制造系统杂志2023年第1期北京时间：
作者：马军, 尹春洋, 李医中, 曹阳, 李晓科, 韩新雨, 范磊
单位：1.郑州轻工业大学机械装备智能制造河南省重点实验室2.中铁工程装备集团有限公司
摘要：针对现有盾构刀盘轻量化设计计算成本高、多依赖经验的不足,提出一种基于聚合代理模型的土压平衡盾构刀盘轻量化设计方法。通过熵权TOPSIS综合贡献度分析筛选出对刀盘质量、最大变形和最大应力影响显著的结构参数作为设计变量,采用加权径向基函数模型、Kriging模型和支持向量回归模型的聚合代理模型来拟合设计变量与最大变形和最大应力约束响应间的隐式关系。在上述基础上构建了土压平衡盾构刀盘轻量化设计模型,并以序列二次规划算法进行优化求解。有限元仿真实验结果表明,所提出的轻量化设计方法实现土压平衡盾构刀盘减重7.44%,且能满足刀盘应力和变形要求,轻量化效果良好。
关键词：土压平衡盾构机,刀盘,聚合代理模型,轻量化设计,熵权TOPSIS
基金资助：国家自然科学基金资助项目(51905492);河南省高等学校青年骨干教师资助计划资助项目(2021GGJS090)。
