声明
致谢
1 绪论
1.1 选题背景及课题来源
1.2 研究意义
1.2.1 研究目的及意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 刀具切削破岩机理
1.3.2 岩石和土的磨蚀性试验
1.3.3 刀具磨损机理和磨损规律
1.3.4 刀具磨损预测模型
1.4 研究中尚未解决的问题
1.5 研究内容及技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 技术路线
2 盾构刀具磨损试验及磨损规律研究
2.1 引言
2.2 盾构刀具磨损试验平台设计研制及试验研究
2.2.1 盾构刀具磨损试验系统介绍
2.2.2 试验目的及意义
2.2.3 磨损预试验及主要试验步骤
2.3 刀具磨损影响因素分析
2.3.1 刀具材料硬度的影响
2.3.2 地层含水率的影响
2.3.3 泥浆影响
2.3.4 颗粒级配影响
2.3.5 石英含量的影响
2.3.6 等效石英含量及相对矿物硬度的影响
2.3.7 刀具前后角（切刀）的影响
2.3.8 安装半径的影响
2.4 一种可测试砂层刀具磨损系数的方法
2.5 本章小结
3 盾构刀具磨损损伤分类及磨损机理研究
3.1 引言
3.2 盾构刀具磨损及损伤分类
3.2.1 盾构刀具磨损工程调研
3.2.2 盾构刀具的磨损及损伤分类
3.3 盾构刀具磨损机理理论分析
3.3.1 磨损的基本概念及分类
3.3.2 磨损的过程
3.3.3 磨损的机理
3.3.4 盾构刀具磨损机理分析
3.4 盾构刀具磨损机理实验及结果分析
3.4.1 刀具磨损形式分析
3.4.2 不同金属刀具的磨损形式影响分析
3.4.3 不同硬度材料的磨损形式影响分析
3.4.4 不同磨粒材料的磨损形式影响分析
3.5 本章小结
4 考虑磨损影响的盾构刀具与岩土体相互作用研究
4.1 引言
4.2 考虑磨损影响的滚刀破岩力学模型研究
4.3 考虑磨损影响的切刀切削土体和软岩力学模型研究
4.3.1 切刀切削土体力学模型
4.3.2 切刀切削软岩力学模型
4.4 考虑磨损影响的刀具切削破岩数值分析
4.4.1 刀具本构材料与失效准则
4.4.2 岩土体材料HJC本构模型
4.4.3 考虑磨损失效的滚刀破岩数值分析
4.4.4 考虑磨损失效的切刀破岩数值分析
4.5 考虑磨损影响的刀具切削破岩试验研究
4.6 本章小结
5 基于磨损机理的盾构刀具磨损预测模型研究
5.1 引言
5.2 刀具磨损计算模型
5.2.1 刀具磨损构成
5.2.2 黏着磨损
5.2.3 磨粒磨损
5.2.4 疲劳磨损
5.3 盾构滚刀磨损预测模型
5.3.1 滚刀破岩力学模型
5.3.2 盾构滚刀磨损预测模型
5.4 盾构切刀磨损预测模型
5.4.1 切刀破岩力学模型
5.4.2 盾构切刀磨损预测模型
5.5 软硬不均交互复合岩层盾构刀具磨损预测模型及实测分析
5.5.1 软硬不均交互复合岩层盾构刀具磨损预测模型推导
5.5.2 工程实测分析
5.6 软硬不均复合地层盾构刀具磨损预测模型及实测分析
5.6.1 软硬不均复合地层盾构刀具磨损预测模型推导
5.6.2 工程实测分析
5.7 本章小结
6 盾构掘进参数联动规律及减磨控制研究
6.1 引言
6.2 工程背景
6.2.1 工程概况
6.2.2 盾构设备参数
6.3.1 刀具磨损情况及原因分析
6.3.2 盾构掘进参数特点分析
6.4 偏最小二乘法应用
6.4.1 偏最小二乘法的基本理论
6.4.2 盾构掘进数据降噪处理
6.5 基于掘进参数的联动规律的磨损预测模型推导研究
6.5.1 数据样本获取
6.5.2 刀具磨损的偏最小二乘分析及数据筛选
6.5.3 模型实时估测
6.6 刀具减磨措施及施工效果
6.6.1 刀具控制措施
6.6.2 掘进过程控制措施
6.6.3 渣土改良控制措施
6.6.4 施工效果
6.7 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 主要创新点
7.3 研究展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果
独创性声明
学位论文数据集
北京交通大学;
