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文檔簡介
1、近年來,世界經濟的蓬勃發(fā)展推動了城市化進程,面對城市化帶來的交通擁堵問題,創(chuàng)造地下空間已成為城市化建設中的重要舉措。盾構掘進機是地下工程中最先進最有效的專用大型工程機械,具有快速、高效、安全性高、施工質量好等優(yōu)點,因而在國內外得到廣泛應用。
盤形滾刀(Disc cutter)作為盾構掘進機的關鍵部件,其挖掘性能直接影響到隧道掘進施工的效率和成本。目前,對于盤形滾刀破巖的研究,已取得了大量的成果,但大多基于滾刀滾壓破巖的相關研究
2、,而滾刀沖擊滾壓破巖的研究還處于探索階段。因此,本文針對硬質地況,對滾刀沖擊滾壓破巖機理及其破巖影響因素展開研究,對提高刀具破巖性能及盾構掘進效率具有重要的指導意義。本文的研究內容如下:
首先,介紹盤形滾刀的分類及刀具的結構形式,研究巖石的破壞機理,分析滾刀沖擊滾壓破巖過程,提出沖擊滾壓破巖的受力分析思路。根據沖擊滾壓破碎的特點,基于量綱分析理論建立考慮較全因素的數學計算模型,揭示出巖土參數、滾刀參數、掘進參數這三類物理參數的
3、關系。
然后,借助顯示動力學分析軟件LS-DYNA分別建立盤形滾刀沖擊滾壓巖石和純滾壓巖石的有限元模型,得到兩種破巖模式下巖石的破碎特征和刀具的載荷特性,對兩種破巖模式下的破巖效果進行比較。研究結果表明:滾刀沖擊滾壓破巖比滾壓破巖效果顯著;同時,實驗研究盤形滾刀滾壓破巖,宏觀分析巖石的破碎特征,并驗證有限元模擬仿真分析的正確性和可行性。
最后,對盤形滾刀沖擊滾壓破巖的影響因素深入研究。通過改變有限元模型中滾刀沖擊滾壓
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