| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第14-40页 |
| 1.1 研究背景 | 第14-17页 |
| 1.2 TBM硬岩掘进国内外研究现状与趋势 | 第17-22页 |
| 1.2.1 硬岩掘进机研究现状 | 第17-19页 |
| 1.2.2 盘形滚刀结构与破岩简介 | 第19-22页 |
| 1.3 TBM滚刀破碎岩石机理国内外研究现状 | 第22-26页 |
| 1.3.1 比能理论模型研究现状 | 第22-24页 |
| 1.3.2 破岩理论模型研究现状 | 第24页 |
| 1.3.3 刀圈磨损机理研究现状 | 第24-26页 |
| 1.4 TBM滚刀破岩力的计算与性能预测的国内外研究现状 | 第26-35页 |
| 1.4.1 破岩力预测模型研究现状 | 第26-30页 |
| 1.4.2 滚刀破岩实验台研究现状 | 第30-33页 |
| 1.4.3 掘进机性能的预测研究现状 | 第33-34页 |
| 1.4.4 滚刀破岩仿真方法研究进展 | 第34-35页 |
| 1.5 论文的研究意义、特点和框架 | 第35-39页 |
| 1.5.1 本论文的研究意义 | 第35-37页 |
| 1.5.2 论文的特点与创新性 | 第37页 |
| 1.5.3 论文的结构框架 | 第37-39页 |
| 1.6 小结 | 第39-40页 |
| 第2章 TBM滚刀破碎岩石机理的模型与仿真 | 第40-76页 |
| 2.1 引言 | 第40页 |
| 2.2 岩石的基本力学特性 | 第40-45页 |
| 2.2.1 岩石材料的非均匀性 | 第41-42页 |
| 2.2.2 岩石的变形特性 | 第42-44页 |
| 2.2.3 岩石的破坏准则 | 第44-45页 |
| 2.3 TBM盘形滚刀破岩过程机理分析 | 第45-52页 |
| 2.3.1 岩石破坏机理模型 | 第46-48页 |
| 2.3.2 TBM盘形滚刀滚压破岩机理 | 第48-52页 |
| 2.4 岩石破裂过程仿真与分析 | 第52-62页 |
| 2.4.1 二维仿真模型的建立 | 第52-56页 |
| 2.4.3 单刀作用下滚刀破岩过程仿真 | 第56-59页 |
| 2.4.4 双刀作用下的岩石破碎过程仿真 | 第59-61页 |
| 2.4.5 三刀作用下的岩石破碎过程仿真 | 第61-62页 |
| 2.5 TBM滚刀岩石破碎的试验研究 | 第62-75页 |
| 2.5.1 试验条件与参数 | 第62-66页 |
| 2.5.2 单滚刀切割岩石破碎试验分析 | 第66-70页 |
| 2.5.3 双滚刀破岩岩石破碎试验分析 | 第70-75页 |
| 2.6 小结 | 第75-76页 |
| 第3章 TBM盘形滚刀破岩力分析与仿真的研究 | 第76-102页 |
| 3.1 盘形滚刀与刀盘破岩受力分析 | 第76-85页 |
| 3.1.1 盘形滚刀受力分析 | 第76-78页 |
| 3.1.2 刀盘受力平衡分析 | 第78-81页 |
| 3.1.3 盘形滚刀破岩力预测模型 | 第81-85页 |
| 3.2 单滚刀破岩受力仿真分析 | 第85-91页 |
| 3.2.1 Autodyn数值模拟算法 | 第85-86页 |
| 3.2.2 滚刀破岩有限元模型的建立 | 第86-87页 |
| 3.2.3 仿真材料参数与接触算法 | 第87-88页 |
| 3.2.4 刀圈和岩石应力分布规律 | 第88-90页 |
| 3.2.5 滚刀破岩裂纹扩展变化规律 | 第90-91页 |
| 3.3 双滚刀破岩受力仿真分析 | 第91-96页 |
| 3.3.1 双滚刀破岩应力分布规律 | 第91-94页 |
| 3.3.2 双滚刀破岩应力对破碎的影响 | 第94-96页 |
| 3.4 掘进参数对滚刀应力分布影响 | 第96-100页 |
| 3.4.1 贯入度对破岩应力分布影响 | 第96-97页 |
| 3.4.2 切割速度对破岩应力分布影响 | 第97-99页 |
| 3.4.3 地质条件对破岩应力分布的影响 | 第99-100页 |
| 3.5 小结 | 第100-102页 |
| 第4章 TBM滚刀破岩轨迹偏移的试验研究 | 第102-132页 |
| 4.1 TBM滚刀破岩与耐磨实验台 | 第102-118页 |
| 4.1.1 实验台的结构与功能 | 第103-109页 |
| 4.1.2 实验台液压控制系统 | 第109-114页 |
| 4.1.3 控制与数据采集系统 | 第114-117页 |
| 4.1.4 耐磨控制程序优化 | 第117-118页 |
| 4.2 TBM盘形滚刀破岩运动轨迹的分析 | 第118-122页 |
| 4.2.1 盘形滚刀破岩的运动特性 | 第118-119页 |
| 4.2.2 滚刀破岩运动轨迹的偏移 | 第119-122页 |
| 4.3 影响盘形滚刀破岩运动轨迹偏移因素的试验研究 | 第122-130页 |
| 4.3.1 破岩贯入度对运动轨迹的影响 | 第123-126页 |
| 4.3.2 切割速度对运动轨迹的影响 | 第126-130页 |
| 4.4 小结 | 第130-132页 |
| 第5章 TBM滚刀破岩力影响因素的试验研究 | 第132-176页 |
| 5.1 盘形滚刀参数与地质参数对破岩力的影响 | 第132-144页 |
| 5.1.1 滚刀截面对破岩效果的影响分析 | 第133-137页 |
| 5.1.2 岩石围压对破岩效果的影响分析 | 第137-141页 |
| 5.1.3 岩石强度对破岩效果的影响分析 | 第141-144页 |
| 5.2 影响盘形滚刀破岩力因素显著性分析 | 第144-154页 |
| 5.2.1 影响破岩力的参数简介 | 第144-146页 |
| 5.2.2 试验方案设计 | 第146-148页 |
| 5.2.3 切割参数对垂直力的影响分析 | 第148-152页 |
| 5.2.4 切割参数对纵向力的影响分析 | 第152-154页 |
| 5.3 盘形滚刀破岩参数对破岩力影响的试验研究 | 第154-165页 |
| 5.3.1 贯入度对破岩力影响试验研究 | 第155-160页 |
| 5.3.2 切割速度对破岩力影响试验研究 | 第160-165页 |
| 5.4 滚刀刀间距对破岩力影响的试验研究 | 第165-174页 |
| 5.4.1 双滚刀破岩机理的分析 | 第166-167页 |
| 5.4.2 刀间距对破岩力的影响试验研究 | 第167-174页 |
| 5.5 小结 | 第174-176页 |
| 第6章 TBM滚刀破岩量与滚刀磨损的研究 | 第176-208页 |
| 6.1 TBM滚刀破岩效率理论 | 第176-177页 |
| 6.2 TBM滚刀破岩量影响因素显著性分析 | 第177-180页 |
| 6.2.1 滚刀破岩量影响因素的正交试验设计 | 第177-178页 |
| 6.2.2 滚刀破岩量最佳参数的分析 | 第178-179页 |
| 6.2.3 破岩切割参数对破岩量的显著性分析 | 第179-180页 |
| 6.3 破岩贯入度对破岩量影响的研究 | 第180-187页 |
| 6.3.1 贯入度对破岩量影响的仿真分析 | 第180-182页 |
| 6.3.2 贯入度对破岩量影响的试验研究 | 第182-187页 |
| 6.4 切割速度对破岩量的影响研究 | 第187-191页 |
| 6.4.1 切割速度对破岩量影响的仿真分析 | 第187-189页 |
| 6.4.2 切割速度对破岩量影响的试验研究 | 第189-191页 |
| 6.5 TBM滚刀刀间距对破岩量影响的研究 | 第191-198页 |
| 6.5.1 不同刀间距下破岩量仿真研究 | 第191-193页 |
| 6.5.2 不同刀间距下破岩量的试验研究 | 第193-198页 |
| 6.6 TBM滚刀破岩磨损的研究 | 第198-207页 |
| 6.6.1 滚刀磨损的主要形式 | 第198-200页 |
| 6.6.2 滚刀刀圈磨损的过程机制 | 第200-201页 |
| 6.6.3 滚刀磨损量的理论估算模型 | 第201-203页 |
| 6.6.4 滚刀磨损仿真与试验研究 | 第203-207页 |
| 6.7 小结 | 第207-208页 |
| 第7章 引洮工程TBM破岩相关问题的研究 | 第208-220页 |
| 7.1 工程概况与地质分析 | 第208-209页 |
| 7.2 不同地质条件下的掘进参数的选择研究 | 第209-212页 |
| 7.2.1 不同地质条件下贯入度的选择 | 第210-211页 |
| 7.2.2 不同地质条件下刀盘转速的选择 | 第211页 |
| 7.2.3 不同地质条件下推进压力的选择 | 第211-212页 |
| 7.3 地质条件对掘进效率影响的研究 | 第212-215页 |
| 7.3.1 9 | 第212-213页 |
| 7.3.2 不同地质条件下的掘进效率分析 | 第213-215页 |
| 7.4 滚刀布置与滚刀磨损关系的研究 | 第215-218页 |
| 7.4.1 T9滚刀布置 | 第216页 |
| 7.4.2 滚刀磨损与布置的关系 | 第216-218页 |
| 7.4.3 滚刀磨损原因分析 | 第218页 |
| 7.5 小结 | 第218-220页 |
| 第8章 结论与建议 | 第220-222页 |
| 8.1 结论 | 第220-221页 |
| 8.2 建议 | 第221-222页 |
| 参考文献 | 第222-230页 |
| 致谢 | 第230-232页 |
| 攻读博士学位期间发表论文和参与科研项目 | 第232-234页 |
| 攻读博士学位期间发表论文 | 第232页 |
| 攻读博士学位期间参与科研项目 | 第232-234页 |
| 作者简介 | 第234页 |