一种盾构关键部件快速建模分析方法

1.一种盾构关键部件快速建模分析方法，其特征在于，用于对包括刀盘、盾体在内的盾构关键部件快速建模分析，包括以下步骤：S1：根据刀盘、盾体结构特征对其进行简化分类并建立刀盘模型库或盾体模型库；对无法通过刀盘模型库、盾体模型库进行参数化建模的刀盘或者盾体通过三维建模软件直接建模；S2：将盾构关键部件导入带有前处理功能的软件中进行有限单元网格离散，根据分析精度、分析效率综合考虑离散方式，采取六面体单元对盾构关键部件模型进行有限元网格划分或者抽取中面后对盾构关键部件模型采用四面体单元进行网格离散；S3：在有限元仿真软件中开发盾构关键部件常用的材料软构件库，将材料的属性添加至软构件库中，赋予盾构关键部件材料属性；S4：设置盾构关键部件仿真分析的类型、仿真输出要求；S5：开发载荷迁移软构件库，从载荷迁移软构件库中选择合适载荷施加给盾构关键部件，并向盾构关键部件施加边界约束条件；S6：使用仿真软件对部件分析算例求解计算并提取结果；S7：对盾构关键部件计算结果进行分析，输出分析报告文件。 2.如权利要求1所述的一种盾构关键部件快速建模分析方法，其特征在于，步骤S1中，建立刀盘模型库时，根据刀盘设计中常用设计方案将刀盘结构简化，分类为常压刀盘、常规面板式刀盘、常规辐条式刀盘、常规面板辐条式刀盘，分别建立以上几种刀盘的参数化建模方案；建立盾体模型库时，将盾体直接设计成前、中、尾盾三段式参数驱动模型。 3.如权利要求2所述的一种盾构关键部件快速建模分析方法，其特征在于，步骤S3中，材料软构件库包含材料的弹性本构模型和弹塑性本构模型。 4.如权利要求1-3任意一项所述的一种盾构关键部件快速建模分析方法，其特征在于，步骤S5中，基于理论模型、实验数据与现场数据向盾构关键部件施加载荷，理论模型包括CMS滚刀受力模型、水土压力计算模型，实验数据包括通过破岩实验采集的在不同掘进参数情况下刀具受力情况，现场数据包括通过在盾构TBM施工大数据平台类比同类工程项目获得的盾构关键部件载荷数据。 5.如权利要求4所述的一种盾构关键部件快速建模分析方法，其特征在于，步骤S5中，通过神经网络算法收集盾构直径、埋深等基础数据映射盾构关键部件的载荷，形成载荷迁移软构件库对盾构关键部件的载荷映射。 6.如权利要求1或2或3或5所述的一种盾构关键部件快速建模分析方法，其特征在于，步骤S6中，仿真软件根据盾构关键部件仿真分析的类型、仿真输出进行计算，盾构关键部件是刀盘时开展静力学计算和模态计算，盾构关键部件是盾体时开展静力学计算，静力学计算结果为最大应力与最大变形量，模态分析提取前6阶段模态频率。 7.如权利要求1或2或3或5所述的一种盾构关键部件快速建模分析方法，其特征在于，步骤S7中，将计算结果与行业中对刀盘或者盾体要求的强度安全系数、允许变形量对比，评估其是否具有足够的安全系数。