| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 目录 | 第7-9页 |
| 1 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 选题背景和研究意义 | 第9-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-17页 |
| 1.2.1 盘形滚刀破岩的理论研究 | 第12-13页 |
| 1.2.2 盘形滚刀破岩的试验研究 | 第13-15页 |
| 1.2.3 盘形滚刀破岩的模拟研究 | 第15-16页 |
| 1.2.4 存在的不足 | 第16-17页 |
| 1.3 课题来源与主要研究内容 | 第17-19页 |
| 2 盘形滚刀破岩理论研究 | 第19-36页 |
| 2.1 TBM破岩刀具 | 第19-21页 |
| 2.1.1 盘形滚刀类型 | 第19-20页 |
| 2.1.2 盘形滚刀结构 | 第20-21页 |
| 2.2 盘形滚刀破岩机理 | 第21-28页 |
| 2.2.1 刀具侵入破岩机理分析 | 第21-24页 |
| 2.2.2 盘形滚刀破岩机理分析 | 第24-25页 |
| 2.2.3 盘形滚刀受力预测模型 | 第25-28页 |
| 2.3 盘形滚刀作用下裂纹扩展分析 | 第28-34页 |
| 2.3.1 盘形滚刀作用下岩石破碎机制与裂纹扩展过程 | 第28-29页 |
| 2.3.2 岩石切削扩展模型 | 第29-30页 |
| 2.3.3 岩石切削扩展模型中的裂纹扩展分析 | 第30-31页 |
| 2.3.4 围压对中间裂纹扩展的影响 | 第31-32页 |
| 2.3.5 围压对侧向裂纹扩展的影响 | 第32-34页 |
| 2.4 小结 | 第34-36页 |
| 3 TBM冲击破岩试验平台改装与试验设计 | 第36-50页 |
| 3.1 盘形滚刀破岩试验装置 | 第36-37页 |
| 3.2 TRW-3000岩石真三轴电液伺服诱变(扰动)试验系统 | 第37-39页 |
| 3.3 TBM冲击破岩试验平台的改装 | 第39-43页 |
| 3.3.1 破岩刀具的设计 | 第40-42页 |
| 3.3.2 破岩试验平台组装与技术参数 | 第42-43页 |
| 3.4 试验准备与试验设计 | 第43-48页 |
| 3.4.1 试件制备 | 第44-47页 |
| 3.4.2 试件节理空间分布 | 第47-48页 |
| 3.4.3 试验总体设计 | 第48页 |
| 3.5 基本岩石力学实验及材料参数 | 第48-49页 |
| 3.6 小结 | 第49-50页 |
| 4 滚刀破岩试验研究 | 第50-67页 |
| 4.1 完整试件破岩试验 | 第50-56页 |
| 4.1.1 花岗岩试件破岩试验 | 第50-53页 |
| 4.1.2 水泥砂浆试件破岩试验 | 第53-56页 |
| 4.2 节理试件破岩试验 | 第56-66页 |
| 4.2.1 中心偏上位置(D=55mm)充填节理试件破岩试验 | 第56-59页 |
| 4.2.2 中心位置(D=75mm)充填节理试件破岩试验 | 第59-62页 |
| 4.2.3 中心位置无充填节理试件破岩试验 | 第62-64页 |
| 4.2.4 节理位置对滚刀破岩的影响 | 第64-65页 |
| 4.2.5 节理充填特性对滚刀破岩的影响 | 第65-66页 |
| 4.3 小结 | 第66-67页 |
| 5 滚刀破岩数值模拟研究 | 第67-88页 |
| 5.1 颗粒流数值模拟简介 | 第67-71页 |
| 5.1.1 颗粒流数值模拟的基本假设 | 第67页 |
| 5.1.2 颗粒流数值模拟的特点 | 第67-68页 |
| 5.1.3 颗粒流模型计算法则 | 第68-70页 |
| 5.1.4 模型边界条件和初始条件 | 第70页 |
| 5.1.5 细观颗粒接触本构模型 | 第70-71页 |
| 5.2 滚刀破岩模型简化及模型构建 | 第71-72页 |
| 5.2.1 模型材料参数的标定 | 第71页 |
| 5.2.2 盘形滚刀破岩模型的构建 | 第71-72页 |
| 5.3 完整岩体滚刀破岩模拟 | 第72-77页 |
| 5.3.1 试件破坏与裂纹扩展情况分析 | 第72-74页 |
| 5.3.2 围压对滚刀破岩的影响分析 | 第74-77页 |
| 5.4 节理岩体滚刀破岩模拟 | 第77-81页 |
| 5.4.1 节理岩体试件模拟结果分析 | 第78-80页 |
| 5.4.2 节理岩体试件裂纹扩展情况分析 | 第80-81页 |
| 5.5 双刀破岩模拟分析 | 第81-86页 |
| 5.5.1 滚刀间距对破岩影响分析 | 第82-83页 |
| 5.5.2 围压对双刀破岩影响分析 | 第83-84页 |
| 5.5.3 不同围压下最优刀间距分析 | 第84-86页 |
| 5.6 小结 | 第86-88页 |
| 6 结论与展望 | 第88-90页 |
| 6.1 结论 | 第88页 |
| 6.2 展望 | 第88-90页 |
| 参考文献 | 第90-96页 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 | 第96-97页 |
| 致谢 | 第97页 |
