不同岩性下TBM滚刀破岩过程离散元分析

不同岩性下TBM滚刀破岩过程离散元分析

论文摘要

为了研究全断面岩石掘进机(TBM)的滚刀在不同岩性下的破岩机理,将考虑胶结尺寸的微观接触模型植入离散元软件,模拟了4种岩性下不同滚刀刃数的破岩过程,探究岩性、滚刀刃数对破岩效率的影响。模拟结果表明:不同滚刀刃数下的破岩过程可以分为3个阶段,即加载阶段、卸载阶段及残余跃进阶段;胶结破坏类型主要呈拉剪破坏与压剪破坏两种;滚刀破岩过程中受到的阻力可以用峰值法向推力表示,阻力大小取决于岩性,破岩阻力随着岩石单轴抗压强度的增大而增大;通过胶结破岩比能耗来评价破岩效率,对于坚硬岩,三滚刀破岩效率最高,对于强度较低的岩石,采用单滚刀破岩效率更高。

论文目录

  • 1 研究背景
  • 2 模型介绍
  • 3 滚刀破岩数值模拟
  •   3.1 刀具及破岩模型
  •   3.2 破岩阻力与侵深关系分析
  •   3.3 裂纹扩展机理分析
  •   3.4 结果讨论与分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 杨开新,蒋明镜,陈有亮,廖优斌

    关键词: 岩石,岩石掘进机,岩性,滚刀刃数,破岩效率,离散单元法

    来源: 水资源与水工程学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 上海理工大学土木工程系,同济大学土木工程防灾重点实验室,同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,同济大学地下建筑与工程系,天津大学建筑工程学院

    基金: 国家“973”重点基础研究发展计划项目(2014CB046901)

    分类号: U455.4

    页码: 198-204+211

    总页数: 8

    文件大小: 541K

    下载量: 244

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