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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种泥水盾构刀盘的刀具优化布置方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119962107B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510037560.2，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种泥水盾构刀盘的刀具优化布置方法及系统是由张茜;郑爽;刘洋;秦艳丽设计研发完成，并于2025-01-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种泥水盾构刀盘的刀具优化布置方法及系统在说明书摘要公布了：本申请公开了一种泥水盾构刀盘的刀具优化布置方法及系统，涉及盾构刀盘技术领域，针对泥水盾构刀盘正面刀具，提出一种优化布置方法及系统。该方法包括：获取正面刀具结构参数和工况条件进而确定刀具布置参数；基于刀具的切削过程和刀具布置参数，建立破土量模型；根据朗肯被动土压理论，结合耕作刀具切削阻力模型以及刀具的协同作用与切削机理，建立切削力模型；进而，基于破土量模型和切削力模型，建立切削效能模型；最后，通过切削效能模型评估不同刀具组合布置参数下的切削效能，选取切削效能最高的刀具布置参数作为最优布置方案。本申请能够提高泥水盾构刀盘的刀具布置参数的准确性，进而提升泥水盾构刀盘的掘进效率。

本发明授权一种泥水盾构刀盘的刀具优化布置方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种泥水盾构刀盘的刀具优化布置方法，其特征在于，所述泥水盾构刀盘的刀具优化布置方法包括： 获取正面刀具结构参数和工况条件；所述正面刀具包括：切刀和撕裂刀；所述正面刀具结构参数包括：刀宽、刀厚和切削角；所述工况条件包括：地质条件和刀盘尺寸； 根据所述正面刀具结构参数和所述工况条件，确定刀具布置参数；所述刀具布置参数包括：刀具数量、重叠量变化范围和布置区域的半径范围； 根据刀具的切削过程和所述刀具布置参数，建立刀具组合的破土量模型；所述破土量模型用于确定刀具的总破土量； 根据朗肯被动土压理论，以耕作刀具切削阻力模型为基础，结合刀具的协同作用和切削机理，建立刀具组合的切削力模型；所述切削力模型用于确定刀具的切削力；所述切削力包括：切向切削力和垂直推进力； 根据所述破土量模型与所述切削力模型，建立切削效能模型；所述切削效能模型用于根据所述总破土量和所述切削力确定切削效能；所述切削效能为刀盘在一个旋转周期内切削单位土体消耗的能量； 根据所述切削效能模型，确定不同刀具组合布置参数下的切削效能，并将切削效能最高的刀具布置参数作为最优布置方案； 根据所述正面刀具结构参数和所述工况条件，确定刀具布置参数，具体包括： 利用公式确定刀具数量；其中，为刀具数量，为刀具最大布置半径，为刀具最小布置半径，为切刀刀宽； 利用公式与公式确定切刀的最小重叠量与最大重叠量；切刀的重叠量变化范围为；其中，为切刀最小重叠量，为切刀刀宽，为刀具最大布置半径，为第一把刀具的布置半径，为刀具编号，为切刀最大重叠量，为切刀切削重叠量； 利用公式确定第把刀具的布置半径；其中，为第把刀具的布置半径，为刀具编号，为切刀刀宽； 根据朗肯被动土压理论，以耕作刀具切削阻力模型为基础，结合刀具的协同作用和切削机理，建立刀具组合的切削力模型，具体包括： 利用公式和公式建立刀具组合的切削力模型； 其中，为切向切削力，为切刀水平切削力，为切削土体对切刀的切向反作用力，为摩擦系数，为切刀作用于土体时，土的极限承载力，为切刀刀宽，为撕裂刀刀厚，为切刀切削重叠量，为切刀刀刃圆弧投影宽度，为撕裂刀水平切削力，，为切削土体对撕裂刀的切向反作用力，为摩擦系数，为撕裂刀作用于土体时，土的极限承载力，为撕裂刀刀厚，为撕裂刀刀刃圆弧投影宽度，为垂直推进力，为切刀垂直推进力，，为切削土体对切刀的垂直反作用力，为撕裂刀垂直推进力，，为切削土体对撕裂刀的垂直反作用力。

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