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文檔簡(jiǎn)介
1、21世紀(jì)進(jìn)入地下空間開發(fā)的鼎盛時(shí)期。從20世紀(jì)末期,盾構(gòu)施工法在地下空間開發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用,而全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)更是起到了舉足輕重的作用。盤形滾刀刀圈為 TBM的關(guān)鍵部件,在使用過程中直接與巖層相作用,為工作過程中易磨損失效部件,消耗量較大,同時(shí)在工作過程中頻繁的換刀會(huì)顯著提高施工成本、延長建設(shè)周期,因此,盤形滾刀刀圈要求具有較高的使用性能。目前,我國 TBM用刀圈多依賴進(jìn)口,國外刀圈常以高價(jià)售于國內(nèi),由于國產(chǎn)刀圈質(zhì)量低于國
2、外水平,使我國 TBM用刀圈受制于人,制約著未來地下空間市場(chǎng)的發(fā)展。本文采用模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,展開高質(zhì)量TBM用刀圈研發(fā)。本文的主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:
1)完成國內(nèi)外刀圈解剖實(shí)驗(yàn)。對(duì)國內(nèi)外刀圈從用鋼的純凈度、力學(xué)性能、金相組織及低倍組織方面做了解剖分析,對(duì)比國內(nèi)外刀圈差異。結(jié)果表明:國外刀圈力學(xué)性能優(yōu)于國內(nèi),同時(shí)國內(nèi)外刀圈制造工藝上也存在一定差異。
2)研究了實(shí)驗(yàn)用H13鋼熱變形行為。通過實(shí)測(cè)H13鋼應(yīng)力-應(yīng)
3、變曲線,建立了H13鋼高溫?zé)嶙冃畏匠?,同時(shí)根據(jù)繪制的熱加工圖及金相組織,得到H13鋼適宜的熱加工工藝窗口為1050~1200℃,應(yīng)變速率為0.01~1s-1,為實(shí)驗(yàn)過程中熱加工工藝的制定提供理論依據(jù)和參考。
3)完成了刀圈鍛造過程的模擬仿真、優(yōu)化設(shè)計(jì)與試制,同時(shí)對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行了解剖分析?;谒⒌腍13高溫本構(gòu)方程和實(shí)測(cè)H13鋼材料熱物性參數(shù),對(duì)刀圈鍛造過程進(jìn)行了熱力耦合數(shù)值模擬,獲得了終鍛后應(yīng)力、應(yīng)變和溫度場(chǎng)的分布規(guī)律;研究
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