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盘形滚刀切削性能试验台研制及其应用
| 论文题名： | 盘形滚刀切削性能试验台研制及其应用 |
| 关键词： | 盘形滚刀;切削性能;有限元分析;力学模型;破碎特性 |
| 摘要： | 盘形滚刀是硬岩隧道掘进机(TBM)破岩的主要工具，其切削性能直接影响掘进装备的掘进效率与工程安全性。通过查阅大量的国内外文献资料，综合分析现有TBM刀具切削性能试验台及刀具试验研究现状，研制了一种新型多功能盘形滚刀切削性能试验台，并借助试验台对滚刀破岩进行了试验研究。本文研究内容如下: (1)分析了滚刀静压、滚压和冲击滚压岩石时岩石破碎特性，结合岩石破碎特性和相关力学理论，总结了滚刀静压和滚压岩石力学模型。 (2)采用ANSYS/LS-DYNA对滚刀静压、滚压和冲击滚压岩石进行了动态模拟，利用随机过程分析理论对滚刀载荷数据进行了时域和频域分析，揭示了滚刀破岩载荷的本质规律和随机特性，并结合理论计算结果，获得了滚刀切削性能试验台的加载技术指标。 (3)依据试验台功能需求，提出了框架式滚刀切削性能试验台的总体设计方案;利用ANSYS软件对试验台的整体结构进行有限元分析，分析试验台薄弱和强度过剩环节，在此基础上对试验台薄弱部件进行可靠性分析，并对试验台进行应力应变测试，验证了静力学分析的正确性。 (4)利用该试验台对滚刀静压、滚压和冲击滚压岩石进行了试验研究，记录岩石动态破坏过程，分析岩石宏观破坏现象，得到了岩石破碎块度分布规律以及滚刀破岩力学特性。 |
| 作者： | 欧阳涛 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 夏毅敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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