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摘要
为充分挖掘盾构机刀盘优化承载形态，在经典布局方案基础上进一步探索动力学承载结构变异重构机制，以显式拓扑优化方法为设计工具，驱动盾构机刀盘承载架构的变异与重构，结合能量有限元分析方法，通过引导并强化盾构机刀盘振动能量耗散，实现对结构动响应的抑制。针对某型土压平衡式盾构机刀盘结构进行了设计验证，结果表明：在相同开口率和载荷输入条件下，所设计的盾构机刀盘面板结构对比原始结构，平均变形量减小了24.49%,最大应力降低了41.34%,静力学性能得到提升；优化结构相比于原始结构，其能量柔度改善超过22.0%,最大动响应降低7.8%,最小动响应降低27.7%,动力学性得到有效提升。能量视角下的结构变异重构设计方法具有良好的工程应用价值，可为以盾构机为代表的大尺寸结构动力学设计提供一种新思路。
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