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机械设计与制造2025年第03期:基于GADF-CNN的盾构盘形滚刀磨损预测模型

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杜康;朱强;秦东晨;陈江义;

单位:郑州大学机械与动力工程学院;

摘要:为了提高盾构机掘进效率、有效预测滚刀磨损,采用将格拉姆角差场法(GADF)与改进的卷积神经网络(CNN)结合的预测方法,建立了盾构盘形滚刀磨损预测模型。以某输水工程的盾构数据为研究对象,建立了以滚刀磨损影响因素为主体的磨损数据集,利用格拉姆角差场法转换为二维图像集,以此为输入层训练、优化卷积神经网络模型,确定了最佳网络参数。通过对测试样本的预测结果对比分析,表明GADF-CNN模型的预测误差明显较小,测试样本的平均误差为2.75%,综合预测效果优于简化CSM模型,验证了GADF-CNN模型用于预测盾构盘形滚刀磨损量,具有较高精度和一定可行性。

关键词:盾构机;;盘形滚刀磨损;;格拉姆角差场;;卷积神经网络

基金资助:郑洛新国家自主创新示范区产业集群专项课题(181200210100)