不同动静载荷组合作用下盘形滚刀破岩机制

摘要：

为了研究TBM盘形滚刀在不同动静载荷组合作用下切削花岗岩过程中的切削特性,在动静载荷组合作用下对盘形滚刀进行受力分析,采用颗粒离散元法建立岩石破碎全过程的二维数值模型,研究破岩过程岩石内部的裂纹扩展情况、内应力分布情况以及盘形滚刀的贯入度和破岩比能耗,分析在不同动静载荷组合作用下盘形滚刀破岩的情形,得到破岩效果最优的动静载荷组合.研究结果表明:随着静载荷和冲击动载荷增加,盘形滚刀的贯入度增加;盘形滚刀在动静载荷组合作用下破岩过程分为3个阶段,岩石内部应力基本符合J.Boussinesq应力圆规律;动静组合载荷作用下,岩石内部萌发的侧向裂纹比中间裂纹扩展得更快,以受拉破坏为主;破碎体积、贯入度和破岩效率相对于单一静载或单一动载有很大的提高;合理选取动静组合载荷能使破岩比能耗最小,破岩效果最好.

关键词：滚刀、PFC软件、破岩特性、比能耗、动静组合载荷

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分类号：TP391.9;U455.3+1(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划项目2012AA041803;国家重点基础研究发展计划973计划资助项目2013CB035401;国家自然科学基金资助项目51274252,51475478;湖南省教育厅创新平台开放基金资助项目16K080

在线出版日期：2019-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：540-549