刀盘掘进过程动态仿真

• 作者: 曲传咏 蔡宗熙 金立帅 韩美东
• 来源期刊: 哈尔滨工程大学学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: TBM刀盘 Drucker-Prager模型 显式积分算法 数值仿真 掘进载荷 幅频特性
• 年，卷（期）: 2015,（8）
• 页码范围: 1098-1102
• 页数: 5页
• 分类号: U455.3
• 字数: 3513字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-7043.201404053

摘要

刀盘是岩石隧道掘进机（ TBM）开挖岩石的关键部件，通过试验或者现场施工数据得到其与围岩的相互作用规律极为困难。利用数值模拟方法，在ABAQUS／Explicit环境下建立了模拟刀盘掘进的三维分析模型。采用扩展的Drucker?Prager非线性弹塑性模型作为岩体的本构模型；应用包含单元删除功能的损伤失效准则模拟切屑的形成及分离，并基于显式积分算法实现了TBM刀盘掘进全物理过程的直接数值模拟，得到了刀盘的动态掘进载荷以及掌子面岩体的损伤失效状态。仿真结果表明：对于所选定的岩石力学参数，当推进距离达到8．5 mm时，掌子面岩体全面损伤，刀盘进入稳定掘进阶段；在掘进过程中，刀盘载荷波动剧烈，其第1阶主频约为刀盘转动频率的2倍。上述模拟方法可以为TBM掘进过程的分析提供有效的工具。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	蔡宗熙	天津大学机械工程学院	20	180	8.0	13.0
2	曲传咏	天津大学机械工程学院	11	77	5.0	8.0
3	韩美东	天津大学机械工程学院	5	41	4.0	5.0
4	金立帅	天津大学机械工程学院	1	11	1.0	1.0