基于能量原理的TBM盘形滚刀受力预测方法

摘要

本发明公开了一种基于能量原理的TBM盘形滚刀受力预测方法，包括(1)确定滚刀在破岩过程中的法向推压垂直力F_V，切向滚动力F_R，侧向力F_S；(2)建立破岩过程中的滚刀应力模型；(3)建立滚刀破岩过程中岩石应变模型；(4)建立滚刀与岩石的能量平衡方程：(5)根据建立的能量平衡方程，同时，设岩石的主应力方向与滚刀的柱坐标下的主应力方向相对应，求得滚刀破岩时楔形面上的面力，预测TBM盘形滚刀的受力。本发明针对现有TBM滚刀力学特性中各影响因素的分析与研究现状，提出基于微观能量原理的新的滚刀受力预测方法，旨在通过以往的研究中加入滚刀转速对滚刀受力特性的影响，并对TBM可掘进性的刀盘设计理论提供依据。