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原文传递盾构切刀摩擦磨损特性研究

论文题名：	盾构切刀摩擦磨损特性研究
关键词：	盾构切刀;温度模型;摩擦特性;磨损机理
摘要：	盾构已经广泛应用于地下轨道交通和隧道等工程中。在此同时，掘进过程中切刀磨损失效后未及时进行更换，不仅增加了换刀难度还影响了工程进度。在切削过程中，切刀和岩土之间的相互作用导致切刀局部产生剧烈的塑性变形，切刀岩土间产生剧烈的摩擦，产生大量的切削热，导致切刀磨损过快，切刀寿命短、消耗量大。本文在分析盾构切刀磨损失效的基础上，探讨了盾构切刀的磨损机理，对切刀的摩擦特性进行了研究，并建立了盾构切刀温度模型，并以此为理论依据之一，分析讨论切刀磨损特性。本文的研究成果和主要内容如下: 　　 (1)基于工程理论研究了切刀切削时的磨损机理。总结了盾构切刀的失效形式，分析了切刀失效的原因，并根据切刀微观磨损形态分析了切刀磨损机理。　　 (2)结合切刀受力模型和运动规律，以此为基础分析了切刀切削过程中产生的热量，结合切刀-岩土的热能分配比，并建立了切刀切削的温度模型。　　 (3)根据热传导理论和有限元基本理论，利用有限元分析软件ANSYS分析并得出了盾构切刀在切削过程中的温度场和应力场分布。　　 (4)利用红外热像仪测量不同切削深度的切刀的温度变化规律。　　 (5)以盾构切刀磨损机理分析所得模型为基础，考虑切刀结构参数、掘进参数，利用盾构回转式切削实验台进行试验，得出了盾构切刀在不同结构参数和掘进参数条件下的磨损规律。
作者：	吕丹
专业：	机械工程
导师：	谭青
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中南大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文