TBM(全断面岩石掘进机),是一种集成化的大型隧道掘进复合设备,已广泛应用于水利、铁路等各个领域。TBM作为一种极端环境下的机械,其作业环境的复杂多变也造成了TBM关键部位的强烈振动破坏,刀盘系统作为TBM最主要的部分,其自身的故障往往会严重影响掘进效率,因此对刀盘系统的振动分析研究是十分必要的。由于刀盘系统存在着较多的不确定性,例如装配不确定性和地质不确定性等,这些不确定性因素往往相互耦合,这便加大了刀盘系统的振动分析难度,造成振动分析的不准确和动态特性预测困难等问题,进而使TBM刀盘系统的减振优化设计事与愿违。因此,对多源不确定因素的耦合关系进行相应的建模分析,进而建立更加贴近实际的刀盘系统动力学模型,并进行相应的动力学分析十分必要。本文主要工作如下:1)TBM刀盘系统不确定因素的模型建立。对刀盘系统自身滚刀的装配的不确定性、滚刀作业位置的不确定性、地质不确定性分别进行了分析,并建立了滚刀装配不确定模型、滚刀作业位置不确定模型、地质不确定模型,这为刀盘系统输入的载荷区间的求解提供基础。2)多源不确定因素下的刀盘系统动力学建模。将不确定模型通过区间转化得到多源不确定因素下的系统载荷区间,并将其与动力学模型进行结合得到多源不确定因素下的刀盘系统的多自由度耦合动力学模型,为动力学研究提供模型基础。3)多源不确定因素下的刀盘系统各个工况下的各自由度载荷变化规律分析。通过建立的地质不确定模型、滚刀装配不确定模型、滚刀位置不确定模型与载荷计算相结合,分析了多源不确定因素下刀盘各向载荷的变化规律,并在此基础上,与各个典型的工况相结合,得到在多源不确定因素下的刀盘系统各个工况下的各自由度载荷变化规律,以此作为多源不确定因素下的刀盘系统动力学分析的载荷输入。4)不确定动力学求解方法的验证。为了验证多源不确定因素下刀盘系统的动力学求解方法的有效性,将工程实测数据、仿真数据和考虑不确定因素下的动力学响应边界数据进行对比,进而验证了本文方法的可行性和有效性。5)以某工程项目为例,采用本文的研究方法进行了刀盘系统的动力学分析。研究了在多源不确定因素下的刀盘系统的不同工况和自由度下刀盘振动响应的影响规律,并将它们与不考虑不确定因素下的刀盘振动响应边界进行了对比研究,这既说明了不确定因素对于动力学分析的重要性,也为刀盘结构和减振设计提供更加有效的理论参考。