利用数值模拟估算TBM刀具磨损量的方法

摘要

采用有限元方法建立滚刀与岩石相互做作用模型.模拟了单刀破岩过程中盘形滚刀的受力与运动情况.并依据体积磨损量与摩擦能量之间的关系建立方程,对刀具磨损量以及刀具寿命进行了估算.研究结果表明:利用数值模拟得到的垂直力、滑移量估算刀具使用寿命的方法可行;对于同一种地质条件,滚刀存在一个最佳贯入度使得磨损量最小;安装半径与刀盘转速的增大会使刀具磨损量增大;同条件下单轴抗压强度越大的岩石对刀具磨损越严重.