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题名TBM常截面盘形滚刀破岩过程受力研究
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作者
李忠艳
刘杨
张雯超
吴志强
李瑞红
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机构
南通职业大学建筑工程学院
苏州高新区(虎丘区)铁路建设服务中心
苏州大学轨道交通学院
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出处
《人民长江》
北大核心
2025年第1期173-179,204,共8页
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基金
江苏省基础研究计划(自然科学基金)项目(BK20210721)。
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文摘
针对目前工程上常用的常截面盘形滚刀受力分析问题,应用有限元方法建立了滚刀破岩的三维旋转切割模型,模拟滚刀破岩过程。通过计算得出常截面盘形滚刀破岩时的切削力,并与实验数据和文献数据进行比较,结果表明模拟的滚刀切削力与实际情况较为吻合,验证了仿真模拟的可靠性。同时,滚刀破岩掘进试验结果表明,所测滚刀垂直力随时间变化曲线与仿真结果一致,呈波动特征,且滚刀切削力试验值与仿真数据误差较小。进一步将模拟数据与科罗拉多矿业大学(CSM)模型对比,发现整体结果较CSM模型值偏大,但与实验值更接近。通过对仿真模型岩石强度、掘进加载速率、刀刃宽度3个因素进行参数敏感性分析,得出在相同贯入度下,垂直力随上述因素的增大而提高,但掘进加载速率对垂直力的影响较小。相关成果可为TBM隧道的掘进设计与施工提供参考。
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关键词
滚刀破岩
切削力
有限元
掘进试验
CSM模型
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Keywords
rock-breaking by disc cutter
cutting force
finite element
excavation test
CSM model
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分类号
U455.3
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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