TBM多滚刀组合破岩特性的数值模拟及实验研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 符号说明 | 第10-11页 |
| 1 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 课题研究背景及来源 | 第11-12页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第11-12页 |
| 1.1.2 课题来源 | 第12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-17页 |
| 1.2.1 刀具破岩机理与载荷研究概况 | 第12-13页 |
| 1.2.2 盘形滚刀破岩数值模拟研究进展 | 第13-15页 |
| 1.2.3 滚刀组合切削研究进展 | 第15-16页 |
| 1.2.4 存在的问题分析 | 第16-17页 |
| 1.3 课题研究的目的及意义 | 第17页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第17-19页 |
| 2 盘形滚刀破岩理论分析 | 第19-33页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 盘形滚刀与岩石相互作用机理分析 | 第19-25页 |
| 2.2.1 岩石在压头作用下的应力分布规律 | 第19-20页 |
| 2.2.2 滚刀破岩机理分析 | 第20-22页 |
| 2.2.3 滚刀破岩受力分析 | 第22-24页 |
| 2.2.4 滚刀组合参数分析 | 第24-25页 |
| 2.3 盘形滚刀破岩效率分析 | 第25-31页 |
| 2.3.1 破岩比能耗的概念 | 第25-26页 |
| 2.3.2 岩石破碎体积的计算 | 第26-29页 |
| 2.3.3 滚刀破岩比能耗的确定 | 第29-30页 |
| 2.3.4 刀间距最优值的确定 | 第30-31页 |
| 2.4 工程应用 | 第31-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 3 岩体特征对盘形滚刀破岩特性的影响研究 | 第33-47页 |
| 3.1 引言 | 第33页 |
| 3.2 围岩力学性能测试分析 | 第33-36页 |
| 3.2.1 围岩力学属性 | 第33-35页 |
| 3.2.2 岩体力学性能测定 | 第35-36页 |
| 3.3 颗粒离散元建模过程 | 第36-38页 |
| 3.3.1 颗粒流方法的基本原理 | 第36-37页 |
| 3.3.2 岩石材料细观参数的确定 | 第37-38页 |
| 3.3.3 颗粒离散元模型建立 | 第38页 |
| 3.4 岩体破碎特性分析 | 第38-46页 |
| 3.4.1 刀具侵入特性分析 | 第38-40页 |
| 3.4.2 岩体破碎模式分析 | 第40-41页 |
| 3.4.3 岩体破碎块度分析 | 第41-42页 |
| 3.4.4 岩体应力分布特征 | 第42-44页 |
| 3.4.5 岩体破碎效率分析 | 第44-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 4 滚刀组合破岩关键因素的数值研究 | 第47-61页 |
| 4.1 引言 | 第47页 |
| 4.2 盘形滚刀破岩有限元模拟系统 | 第47-49页 |
| 4.2.1 滚刀破岩模拟系统介绍 | 第47页 |
| 4.2.2 滚刀破岩的有限元建模过程 | 第47-49页 |
| 4.3 破岩过程的仿真结果分析 | 第49-52页 |
| 4.3.1 滚刀破岩过程仿真 | 第50页 |
| 4.3.2 岩石破碎过程分析 | 第50-51页 |
| 4.3.3 仿真结果与理论值对比 | 第51-52页 |
| 4.4 滚刀组合破岩的单因素影响规律 | 第52-56页 |
| 4.4.1 滚刀贯入度的影响 | 第52-53页 |
| 4.4.2 滚刀刀间距的影响 | 第53-55页 |
| 4.4.3 滚刀切削速度的影响 | 第55-56页 |
| 4.5 滚刀组合破岩的多因素影响规律 | 第56-60页 |
| 4.5.1 正交试验方法简介 | 第56页 |
| 4.5.2 正交试验安排及结果 | 第56-57页 |
| 4.5.3 综合评价参数的建立 | 第57-58页 |
| 4.5.4 正交试验结果分析 | 第58-60页 |
| 4.6 本章小结 | 第60-61页 |
| 5 多滚刀组合破岩特性实验研究 | 第61-74页 |
| 5.1 引言 | 第61页 |
| 5.2 实验条件 | 第61-64页 |
| 5.2.1 实验台介绍 | 第61-62页 |
| 5.2.2 实验台测控系统 | 第62-63页 |
| 5.2.3 实验试样及力学性能 | 第63-64页 |
| 5.3 单滚刀压入实验 | 第64-66页 |
| 5.3.1 实验目的及内容 | 第64-65页 |
| 5.3.2 实验方案 | 第65页 |
| 5.3.3 实验结果及分析 | 第65-66页 |
| 5.4 滚刀组合回转破岩实验 | 第66-73页 |
| 5.4.1 实验目的及内容 | 第66-67页 |
| 5.4.2 实验方案 | 第67-68页 |
| 5.4.3 实验结果及分析 | 第68-73页 |
| 5.5 小结 | 第73-74页 |
| 6 结论与展望 | 第74-76页 |
| 6.1 论文工作总结 | 第74-75页 |
| 6.2 后续工作展望 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-81页 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 | 第81-82页 |
| 致谢 | 第82页 |
