基于ABAQUS的巖石節(jié)理特征對(duì)滾刀破巖影響研究
本文選題:全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī) + 滾刀; 參考:《沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2015年03期
【摘要】:目的研究巖石節(jié)理特征對(duì)全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)(TBM)滾刀破巖的影響,提高滾刀破巖效率.方法利用ABAQUS對(duì)含有不同節(jié)理特征的巖石進(jìn)行建模仿真,模擬TBM滾刀切割含有不同節(jié)理特征巖石的過程,并觀察分析其破碎效果.結(jié)果節(jié)理巖石破碎后的塑性應(yīng)變?cè)诠?jié)理面處向巖石內(nèi)部延伸;巖石的節(jié)理間距越大,巖石的破碎量越小;在節(jié)理間距相同的條件下,節(jié)理傾角為60°時(shí),巖石破碎效率最高,而在節(jié)理傾角為90°時(shí),巖石破碎效率最低.結(jié)論巖石的節(jié)理傾角對(duì)節(jié)理巖石裂紋的擴(kuò)展有影響,而節(jié)理間距為150 mm時(shí)對(duì)其裂紋的擴(kuò)展基本沒有影響;當(dāng)節(jié)理間距在80~100 mm范圍內(nèi)變化時(shí),節(jié)理間距對(duì)巖石破碎效率影響較大.研究結(jié)果對(duì)于理解滾刀破巖機(jī)理,優(yōu)化滾刀布置和提高掘進(jìn)機(jī)刀具破巖效率具有重要意義.
[Abstract]:Aim to study the effect of rock joint characteristics on rock breaking by full section hard rock tunneling machine TBM hob, and to improve the rock breaking efficiency of hob. Methods the rock with different joint characteristics was modeled and simulated by ABAQUS, and the process of TBM hob cutting rock with different joint characteristics was simulated, and its crushing effect was observed and analyzed. Results the plastic strain after fracture of jointed rock extends to the interior of rock at the joint plane; the larger the joint spacing, the smaller the rock breakage. When the joint pitch is the same, the fracture efficiency of rock is the highest when the joint inclination angle is 60 擄. When the angle of joint inclination is 90 擄, the rock breakage efficiency is the lowest. Conclusion the angle of joint inclination has an effect on crack propagation in jointed rock, but the crack propagation is not affected when the joint spacing is 150 mm, and when the joint spacing varies in the range of 80 ~ 100 mm, the joint spacing has a great effect on the fracture efficiency of rock. The results are of great significance for understanding the rock breaking mechanism of hobs, optimizing the arrangement of hobs and improving the rock breaking efficiency of tunneling machines.
【作者單位】: 沈陽建筑大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;徐工集團(tuán)工程機(jī)械股份有限公司道路機(jī)械分公司;北方重工集團(tuán)有限公司;
【基金】:國家十二五科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2011BAJ02B07) 遼寧省高校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃資助(LT2014011) 沈陽市科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目(F12-083-2-00) 沈陽建筑大學(xué)青年基金項(xiàng)目(2014008)
【分類號(hào)】:U455.31
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1851576
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