基于Abaqus软件的盾构刀具切削有限元分析

研究盾构刀具的切削过程,有助于提前了解和分析盾构切削刀盘的扭矩、刀盘转速、刀具切入深度等盾构机基本参数的合理性及其对结果的影响。介绍了采用基于Abaqus软件的有限元数值方法,建立了刀具切削土体过程的三维分析模型,对盾构刀具的切削过程进行了动态仿真。土体采用Drucker-Prager塑性模型,通过CEL方法进行流固耦合计算,较好地反映了刀具切削土体的变化过程,并获得了以下结论:切削土层材料的屈服应力越大,切削所需的力越大,刀盘扭矩也越大;切削速度对切削力大小的影响较小,切削速度放慢,切削力的波动较小,刀具受力更为稳定;切削刀具上的切削力随插入土体深度增加而增大。     

盾构掘削刀具简述

随着我国城市化进程的加快以及城市地下空间开发利用率的进一步提高,盾构法施工正在获得越来越广泛的应用,而盾构刀具的正确选择及质量对盾构掘进速度和掘进效率有着重要的影响。介绍盾构刀具的分类和配置原则、切削原理、刀具的材料和制造方法等,并分析盾构刀具的失效机理。指出盾构刀具通常由多种材料复合制成,应分别对盾构刀具的材料和制造工艺进行研究,才能提高国产盾构刀具的质量和市场占有率,加速盾构刀具的国产化。     

胶粘剂对刨花板切削切具磨损的影响

前言刨花板,中密度纤维板等木质板材与木材相比,加剧了切削刀具的磨损,但对于这些木质板材的材质与切削刀具的磨损关系还未完全了解。本研究对不同的胶粘剂种类和施胶量制造的刨花板,使用高速钢和硬质合金两种材料的刀具对这些板材进行切削试验,从而研究胶粘剂对刨花...     

不同围压及切削顺序对TBM刀具破岩机理的影响

在综合考虑围压及刀具切削顺序的前提下,利用二维离散单元法建立双把TBM刀具切削节理不发育岩石的仿真模型,模拟出岩石裂纹的生产与扩展全过程。根据获得的裂纹扩展形态以及破碎块形成规则,总结归纳出四种典型破碎模式,并从刀具破岩效率、岩石裂纹扩展能力以及岩石破碎块度三个方面对刀具破岩机理进行进一步研究。仿真结果表明:随着围压的增加,刀具的破岩效率与裂纹扩展能力降低;同时加载方式下破岩效率比先后加载方式要大,而裂纹扩展能力则刚好相反;岩石破碎块度与破碎模式有关。     

PCBN刀具硬态干式切削AISI4340钢的有限元仿真

PCBN刀具硬态干式切削是一种新的切削加工技术,应用广泛。本文在二维切削简化模型的基础上,研究了有限元仿真关键技术,并结合ABAQUS通用有限元程序的特点和实际切削工况,对AISI4340钢硬态切削过程进行仿真。在一定的切削用量下,模拟获取并分析了等效应力、等效塑性应变云图、切削力变化曲线以及切屑的温度场分布。该方法很好地弥补了传统试验方案的缺陷,成为研究硬态干式切削机理的有效方法。     

盾构切削刀具的工作原理分析

基于目前国内外常用的盾构刀具类型,论述了不同刀具的开挖型式及切削土屑的流动形态.以切削刀为主要研究对象,对其周向运动、轴向运动及切深等运动特性进行了分析,并对切削刀进行了详细的受力分析,给出了切削力的计算模型.     

木材成形铣刀切削性能改善的方法探讨

着重从刀具材料、刀具几何角度、切削刃结构形状等方面较详细地讨论了改善木材成形铣刀切削性能的途径．使其在保证成形铣刀廓形设计精度的前提下选取合理的刀具几何角度成为可能；通过切削力试验．对整体式切削刃和分块式切削刃的切削性能进行了比较，使分块式切削刃的优良切削性能得到了肯定．     

考虑时间效应边界面模型在地铁工程中的应用

 为了真实刻画地铁移动荷载低振幅、高振次特征,准确计算软土地铁地基在运营期的长期沉降,需要提出能描述低应力水平下土体动蠕变特性的本构模型。据此,基于边界面本构模型,结合Mesri蠕变模型,建立考虑时间效应的边界面本构模型。随后,为了开发ABAQUS材料子程序,采用应力积分算法对本构模型进行推导,借鉴阻止应变法进行算法的优化,可以使计算间隔缩短,总迭代次数增多,更易收敛。采用提出的本构模型和南京软土GDS动三轴试验获得的相关参数进行数值模拟计算,并进行试验对比,验证本构模型的有效性。同时,将开发的本构模型嵌入数值模拟计算中,设置黏弹性人工边界,进行三维地铁有限元数值模拟分析。结果表明：(1) 基于阻止应变法的优化算法可以进行推广使用;(2) 考虑时间效应的边界面本构模型适合描述软土动蠕变特性,能有效预测软土在低振幅地铁移动荷载作用下的累积沉降。研究对理论研究和实际工程具有重要的指导意义。     

盾构刀具切削力学模型的改进及其分析

刀具切削力学计算是盾构刀盘设计的关键问题,是影响其掘进性能的决定性因素.基于理论力学和岩土塑性力学原理,对已有的盾构刀具切削力学模型进行改进,考虑刀具磨损对切削力的影响,重新推导盾构切削刀具的力学计算模型,运用改进的计算模型分析影响刀具切削力的主要因素.发现刀具刃角、刀具圆弧半径及刀具切深对盾构刀具的切削力影响较大.对刀盘、刀具设计和施工具有一定的参考和借鉴作用.     

花岗岩切削破碎过程研究

国内外还较少对花岗岩等硬岩的切削加工进行过系统研究.本文采用显微观察法,详细研究了两种花岗岩的切削过程;采用断口分析技术,分析了切削断裂的应力性质;提出了一个新的花岗岩切削机理模型.该模型表明,在花岗岩切削过程中,微裂纹和主裂纹的生成和扩展,形成了粉屑、颗粒切屑和大块断裂切屑;它们受到切削深度和岩石性质的影响.