塑性应变强化修正模型与TBM刀具磨损精细模拟方法

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全断面岩石隧道掘进机(TunnelBoringMachine,TBM)广泛应用于各类隧道施工,盘形滚刀作为TBM破岩的主要工具,其磨损问题直接关系着工程的效率和成本,目前关于其普遍磨损机理的认识仍远不完善.基于离散元法的PFC(ParticleFlowCode,颗粒流程序)可以在计算过程中自发生成裂纹并模拟裂纹的扩张,在研究材料失效破坏过程方面具有自然的优势.PFC内置有多种线弹性接触模型,主要用于模拟岩石等硬脆材料颗粒间的作用规律,而在对于金属材料的模拟上存在一定欠缺.本文在此基础上,通过增添反映材料塑性的参数并修改力-位移公式,建立了一种适用于金属材料的接触模型.通过简单拉、压试验,发现采用修正后接触模型的材料应力应变关系以及拉、压破坏方式均与金属类似,表现出较好的塑性,为在PFC中模拟金属材料提供了一种思路.在结合工程实际的实例模拟中刀圈表现出与工程中相似的崩刃现象,结果表明该接触模型可以较好地用于滚刀磨损问题的研究.
作者：许李瑜薛亚东
作者单位：同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海200092;同济大学地下建筑与工程系,上海200092
母体文献：2016中国隧道与地下工程大会(CTUC)暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十九届年会论文集
会议名称：2016中国隧道与地下工程大会(CTUC)暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十九届年会  
会议时间：2016年10月22日
会议地点：成都
主办单位：中国土木工程学会
语种：chi
分类号：
关键词：隧道施工  掘进机械  刀具磨损  修正模型
在线出版日期：2017年12月4日
基金项目：
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2024-12-7 23:06 上传 塑性应变强化修正模型与TBM刀具磨损精细模拟方法.pdf

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