明确分析对象与分析类型。
盾体载荷分布形式：
图1 盾体载荷分布
1.1 中盾
采用solidworks 或者Proe 三维建模软件，建立起盾体的三维模型，如图2a 。三维模型建立后单独备份有限元分析模型。分析模型是设计模型的合理简化，是将设计模型上所开的坡口、设计圆角、倒角、影响不大的孔等进行处理，一方面可以降低计算量，提高计算效率，另一方面对坡口、焊脚的处理可以更为接近模型的实际状态。同时，在对模型进行处理过程可以防止在后续分析过程中出现由于结构的拓扑退化现象而造成分析失败。处理之后的模型结构如图2b 所示。
中小学电脑报图2a 设计模型 图2b 分析模型2cr13无缝管
图2 中盾设计模型与分析模型
1.1.2中盾前处理与分网
将简化处理后的模型转换为STEP（或者IGES、X_t）格式，并导入ANSYS workbench中，定义模型材料属性，弹性模量E=200Gpa，泊松比为0.3，密度为7.8e-6Kg/mm3。对模型进一步切分与分网，如图3所示。
图3 中盾模型分网
1.1.3边界条件施加（力的边界条件与位移边界条件）
由图1所示的盾体载荷分布情况，分别计算垂直于侧向水压于土压，分别施加在盾体外壳表面。对于施加在盾体侧向压力为梯度载荷，需要根据载荷梯度情况编程施加。在整体坐标系的Y向施加重力加速度g以考虑盾体自身重力。
马克思诞辰200周年中盾与前方切口环采用螺栓连接，同时切口环连接处结构具有较好的刚度，因此在施加约束时将切口环与中盾连接表面视为固定约束。
图4 中盾模型边界条件施加
1.1.4求解与后处理
定义了边界条件后，在WB求解模块输入关心的应力应变以及位移参数，求解。
图5 中盾变形与等效应力云图
图6 中盾变形与应力随圆周位置变化曲线
1.2尾盾
1.2.1尾盾前处理
尾盾的分析过程与中盾类似，同样是对盾体进行三维建模，导入，前处理以及分网设定边界条件以致求解，后处理的过程。二者区别在于对边界条件的设定，虽然在尾盾与中折盾连接处部位与盾体其他位置相比较刚度较好，变形较小，但考虑尾盾与中折盾在铰接密封处的自由度，对于此处的位移约束条件最好不采用直接的固定约束，本次分析中对于此处的处理采用的是圆柱约束，即约束该处的径向位移与轴向位移，但释放切向自由度。
对于在盾体上所施加的载荷与中盾相同。
图7 尾盾模型、分网与边界条件施加
1.2.2求解与后处理
定义求解关注位置的等效应力与变形，求解。
图8 尾盾变形与等效应力云图
盾构在掘进中，刀盘通过牛腿上的法兰盘与切口环螺栓连接，推进油缸与切口环连接，推进力通过切口环向刀盘传递；刀盘驱动提供的扭矩经法兰盘和
牛腿传递到刀盘．使刀盘产生旋转运动。通过上述对刀盘动力来源的分析，可
以知道盾构刀盘在施工中，主要承受如下作用载荷：
1）F：推进力作用于岩土掌子面传递给刀盘的反作用力；
2）T：刀盘驱动提供的扭矩；
差生转化案例3）q：刀盘周边土压与水压；
4）G：刀盘本身自重。
与F、T相比较，刀盘周边的土压与水压载荷q对于刀盘的影响较小，因此
在进行分析时，将忽略这部分的载荷，仅考虑作用在刀盘上的F、T和自重G 的作用。同时刀盘在掘进过程中存在着：正常掘进、最大推力以及脱困三种工作状态。
正常掘进：刀盘受到F、T和G的作用；
最大推力：F最大，推进系统溢流压力；频偏
脱困状态：T最大，刀盘驱动最大扭矩；
图9 盾构刀盘结构受力分布图
2.1刀盘结构静力分析(去除刀箱简化模型)
2.1.1刀盘模型建立
同样采用三维建模软件，建立刀盘结构模型，对于设计模型与分析模型的区别除了上节盾体模型简化所提到的之外，还有对于刀盘上的刀箱以及刀具的简化。该模型分析刀盘受载强度与变形情况，而对于岩土与刀盘刀具的相互作用情况简化为岩土直接对于刀盘面的反作用力（实际情况是：在推进力作用下，刀盘上的刀具与岩土作用，破碎剥落岩土，若以此建模，需在刀盘上的各刀具位置处建立用于模拟刀具与岩土作用的弹簧单元，较为复杂，分析意义也不大）。
因此在模型处理过程中，将刀盘上的刀箱与刀具去除。所建立的分析模型如图10所示。
巴格西
图10 盾构刀盘设计模型与分析简化模型
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