在地下隧道（洞）建设中,全断面岩石掘进机因其施工效率高、安全性强、环保性好等优点被越来越广泛的使用。而位于全断面岩石掘进机最前方的刀盘,是TBM整个系统中最重要的组成部分,不仅需要承受着来自滚刀破岩的作用力,还受到主机推力和扭矩的作用,因此为了确保隧道施工顺利进行,就必须减少刀盘的变形和振动,保证刀盘的结构设计满足施工地质条件下刚度、强度和稳定性的要求。本文基于现有的单板刀盘理论,运用三维建模软件建立更符合实际的单、双板刀盘模型,并分别对其进行数值仿真模拟,通过对单板刀盘理论的静力学和动力学分析,以期更加丰富有关双板刀盘结构设计的变形和振动理论,为相关研究人员对刀盘结构进行设计时提供参考和依据。本文的主要工作内容如下:（1）总结了全断面岩石掘进机刀盘结构的发展历程,并对不同时期的国内外理论研究和数值模拟方法进行了归纳。（2）对全断面岩石掘进机的基本结构进行了概述,总结了 TBM的主要组成部件及其作用,重点是对刀盘的不同结构进行了叙述,包括刀盘外形、刀盘面板、刀盘主轴承、滚刀类型、滚刀布置方式、滚刀安装方式、支撑筋及溜碴板等结构部件。（3）对全断面岩石掘进机的变形理论及振动理论进行了推导,并对盘形滚刀的受载理论进行了详细分析,以“弹性力学理论”为基础,对单板刀盘的弹性变形方程,振动频率方程进行了相关推导。（4）用ABAQUS软件对刀盘结构进行了静力学分析,通过构建破岩-滚刀三维模型,得出刀盘的受载情况,并对不同的厚度、载荷、弹性模量、泊松比下单板刀盘的变形规律进行了研究。然后,通过对双板刀盘进行建模仿真分析,以双板刀盘不同的前板厚度、前后板间距及后板厚度为自变量,双板刀盘的变形量为因变量,对不同的弹性模量和泊松比下单板刀盘的变形量进行了函数拟合,最后得出了在弹性力学理论下适用于双板刀盘的弹性模量和泊松比函数方程。（5）用ABAQUS软件对刀盘结构进行了动力学分析,采用正交实验法的研究思路,分别以全断面岩石掘进机双板刀盘不同的前板厚度、后板厚度、前后板间距为自变量,以最大变形量、固有频率为因变量,对双板刀盘不同阶数下的模态特性进行了动力学分析。