刀盘是复合式盾构机的核心部件。施工时刀具与前方的岩石或土体存在剧烈的相互作用,承受巨大的切削载荷,同时刀盘结构也承受极大的载荷。因此刀盘的力学性能对装备的安全可靠性具有很大的影响。在刀盘力学性能评估中,刀盘的有限元静动力学强度分析和掘进过程动态仿真分析具有重要的作用,进行上述工作的第一步也是较为耗时的一步就是建立刀盘的有限元模型,鉴于此,本文研究了其参数化建模方法。首先,本文对复合式盾构机刀盘的结构特征进行总结,对各结构部件的拓扑形状进行分析,在不影响刀盘力学性能以及形状特征的前提下对其进行简化处理,定义了用于参数化建模的相关参数,所定义的参数能够反应刀盘的实际结构。然后,基于ANSYS软件的APDL语言编写了一套应用于复合式盾构机刀盘参数化建模的命令流程序。以某典型复合式刀盘为例,提出了参数化建模方法。对输入参数的合理性进行了检验,包括检验刀具干扰性和刀具能否在面板上布置。对刀盘的各个结构部件进行建模和装配,并对得到的刀盘实体模型进行网格划分。对所得到的网格进行网格质量检查,结果显示刀盘的网格质量较好能达到有限元分析的精度要求。命令流程序所设置的所有变量均由上述所设置的参数表示,进而根据参数的不同可以建立不同样式的刀盘的有限元模型,刀盘不设置滚刀时亦可退化为创建辐条辐板式盾构机刀盘。最后,列举了两个典型刀盘参数化建模范例,为了验证所提出的参数化建模方法的可靠性,进一步对所建立的刀盘数值模型进行强度分析和改进设计。对于复合式盾构机刀盘计算了极限推力工况和脱困扭矩工况这两种比较典型的极端工况,对于辐条辐板式盾构机刀盘施加了较大的推力和脱困情况下的扭矩,数值分析之后得到了两类刀盘的位移与应力分布特点,并对辐条辐板式软土盾构机刀盘提出了改进设计。基于本文所提出的参数化建模方法完成了数十个型号的刀盘数值模型创建工作。本文所提出的应用于盾构机刀盘的参数化建模方法能够极大地缩短工程设计人员构建盾构机刀盘有限元模型的时间,为盾构机刀盘的静动力学强度分析、掘进过程动态仿真分析以及刀盘全面的优化设计提供了基础模型,本文所做的力学特性分析能为盾构刀盘的优化设计提供参考。