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针对全断面掘进机的关键部件设计理论不够完善、制造工艺不够合理等问题，在设计阶段采用数字样机技术对其进行动态仿真。通过对刀盘系统和管片拼装机进行运动学和动力学仿真，在数字样机上分析其运动规律、进行机构干涉检查以及评估驱动力和扭矩大小，为不同地质条件下的刀具布置和选型提供参考。采用基于数字样机技术的有限元方法进行模态和强度仿真分析，获得关键部件的各阶振型图和应力变化规律，为关键部件的动态优化设计提供依据。