基于ABAQUS的滚刀破岩参数对滚动力及比能的影响

• 作者: 孙健 张珂 李亮 王贺 赵凯军 高惠凤
• 来源期刊: 沈阳建筑大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 刀间距 贯入度 线速度 平均滚动力 比能
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 机械工程
• 页码范围: 914-922
• 页数: 9页
• 分类号: TU94+9|TG501.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11717/j.issn:2095-1922.2017.05.17

摘要

目的 研究滚刀破岩过程中,贯入度与滚刀所受平均滚动力之间的相应关系,分析刀间距、贯入度以及线速度三因素对比能的影响.方法 利用ABAQUS有限元仿真软件,建立双滚刀直线切割大理岩的运动模型,模拟5种不同贯入度的滚刀破岩过程,得出不同贯入度条件下滚刀所受平均滚动力的大小;基于正交试验法,选出具有代表性的三因素三水平的参数组合进行仿真,通过极差分析找出不同因素变化对比能的影响规律.结果 贯入度由4mm增加到8mm,滚刀所受平均滚动力近似线性增长,变化平缓;贯入度由8 mm增加到12 mm,滚刀所受平均滚动力增长幅度大,变化明显.正交试验中,刀间距对比能的均值极差为0.96 MJ/m3;贯入度对比能的均值极差为0.41 MJ/m3;线速度对比能的均值极差为0.26 MJ/m3.结论 在刀间距和线速度保持不变的条件下,滚刀所受平均滚动力与贯入度呈正比,而与s/p比值呈反比.通过分析刀间距、贯入度以及线速度变化对比能影响的主次性,得出刀间距影响最大,其次是贯入度,线速度影响最小.研究结果为提高滚刀破岩效率提供了参考.