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纵轴式掘进机截割头结构参数模糊优化模型
随着科技的不断发展，矿山开采设备越来越高效化、智能化，其中纵轴式掘进机就是其中之一。纵轴式掘进机广泛应用于煤矿、铁矿、铜矿等大型开采现场。为了提高纵轴式掘进机的开采效率和工作质量，需要对掘进机截割头结构参数进行优化设计。
在设计过程中，传统的设计方法通常基于单一目标或多目标的最优化，缺乏对不确定性的有效处理，无法应对实际的模糊问题。因此，本文将采用模糊数学方法对纵轴式掘进机截割头结构参数进行优化设计。文章主要从以下几个方面展开论述：
一、纵轴式掘进机截割头结构参数
纵轴式掘进机截割头结构一般由刀盘、支架、削岩刀片和刀盘齿等组成。其中，刀盘的大小和重量直接影响到掘进机的整体结构设计与性能。支架的角度与长度对掘进机掘进的深度和方向角度有着决定性作用。削岩刀片材质、硬度、形状和数量影响着切割的效果。刀盘齿的形状、数量和排列有着很大的影响。因此，合理的截割头结构参数能够提高掘进机的工作效率和工作质量。
二、模糊数学方法
模糊数学方法是对不确定性的有效处理方法，主要是利用模糊数学的概念和方法处理有限和不确定性数据，使不确定性问题能够输入计算机进行自动计算和决策。模糊数学方法能够在多目标最优化设计中充分考虑各个参数之间的相互影响和矛盾，克服了传统的最优化方法的缺点。
三、纵轴式掘进机截割头结构参数模糊优化模型
本文采用模糊层次分析法（FAHP）构建模糊优化模型。FAHP主要是采用层次结构分析法、模糊数学和判断矩阵等数学方法，对参数进行综合评价。首先，需要将纵轴式掘进机截割头结构参数抽象成层次结构模型，从上到下分为目标层、准则层和参数层。然后，采用模糊判断矩阵对准则层和参数层进行模糊化处理。最后，通过计算得出每个参数的权重值，进而得出纵轴式掘进机截割头结构最优方案。
四、优化结果实例
以某大型铜矿为例，运用本文所构建的模糊优化模型，得出最优设计方案：刀盘直径为1500mm，支架角度为25°，支架长度为3.5m，削岩刀片采用硬质合金，刀片数为16，刀盘齿数为34，刀盘齿排列采用夹杂式排列方式。通过仿真测试和实际验证，该设计方案得到了用户的认可和高度评价。
在总结中，可以得出纵轴式掘进机截割头结构参数模糊优化模型能够同时考虑多个参数的影响，减少因单一最优导致其他因素的不足，最终得到更加完美的最优解。同时，还需要进一步完善和优化模型，不断提高模型的精确度和计算效率，探索更多纵轴式掘进机截割头结构参数优化设计的方法和技术。