基于ABAQUS的岩石节理特征对滚刀破岩影响研究

发布时间：2018-05-06 08:37

  本文选题：全断面硬岩掘进机 + 滚刀　； 参考：《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》2015年03期

【摘要】：目的研究岩石节理特征对全断面硬岩掘进机(TBM)滚刀破岩的影响,提高滚刀破岩效率.方法利用ABAQUS对含有不同节理特征的岩石进行建模仿真,模拟TBM滚刀切割含有不同节理特征岩石的过程,并观察分析其破碎效果.结果节理岩石破碎后的塑性应变在节理面处向岩石内部延伸;岩石的节理间距越大,岩石的破碎量越小;在节理间距相同的条件下,节理倾角为60°时,岩石破碎效率最高,而在节理倾角为90°时,岩石破碎效率最低.结论岩石的节理倾角对节理岩石裂纹的扩展有影响,而节理间距为150 mm时对其裂纹的扩展基本没有影响;当节理间距在80~100 mm范围内变化时,节理间距对岩石破碎效率影响较大.研究结果对于理解滚刀破岩机理,优化滚刀布置和提高掘进机刀具破岩效率具有重要意义.
[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 掳. When the angle of joint inclination is 90 掳, 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.
【作者单位】： 沈阳建筑大学机械工程学院;徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司;北方重工集团有限公司;
【基金】：国家十二五科技支撑计划项目(2011BAJ02B07) 辽宁省高校创新团队支持计划资助(LT2014011) 沈阳市科学技术项目(F12-083-2-00) 沈阳建筑大学青年基金项目(2014008)
【分类号】：U455.31

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：1851576