盾构机，一般也称为盾构掘进机，是用于地下开挖隧道的一种工程机械。 盾构机是集中了机械、电气控制、液压控制、信息传递等技术的大型掘进施工设备。包含了自动掘进、碴土运送、管片拼装衬砌、激光测量制导等功能，并且设计时要根据地质条件的变化进行针对性的设计与制造，进而保证刀盘可以有良好的工作能力。盾构法在进行地下隧道建设时具有高自动化水平、工期短、检测和控制地面的沉降、减少沉降对地面建筑物的影响和在江河湖泊下开挖时不影响水运通行等特点。盾构法施工特别在地下水丰富、开挖深度较深和较长的情况下，采用盾构机施工会比明挖法经济可靠，因而盾构机广泛用于各种地下隧道的掘进。

      盾构在掘进过程中，主要通过刀盘对开挖面土体的切削作用进行地层开挖。由于土层分布极其复杂多变，盾构刀盘设计往往根据具体土层特性进行单独设计。刀盘的主要结构设计参数对整体切削掘进有重要作用，严重时将威胁到地表人民生命财产的安全。因此，研究盾构机刀盘的设计与优化，不仅对盾构刀盘的结构设计具有重要理论指导价值，而且对盾构法隧道的施工安全性亦具有重要工程参考价值。

      我们的作品为复合式刀盘，复合式盾构机广泛应用于软硬岩交替出现的复合地层。我们的作品将整体划分为六大模块，在掘进中出现损坏可以直接更换模块，这种设计能降低整体铸造和更换的成本。复合式盾构机刀盘设计研究，对提高刀盘掘进效率，降低掘进成本，减少事故发生概率，具有重大意义。

     我们对刀盘掘进过程中刀盘受到的推力、扭矩进行了计算，然后在 ANSYS 中对刀盘进行静力分析，研究了岩土体通过滚刀作用在刀盘面板上的力，对刀盘结构受力的影响，并对结果进行了分析。切刀布局主要受到自身结构和刀间距的影响，由于采取静力学分析，仅计算岩土体通过滚刀作用在刀盘上的力和力矩，进而将力加载到刀盘上进行计算，对结果分析验证刀具布局的合理与否，这是本设计的一个重要假设。