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盘形滚刀受力分析及切割岩石数值模拟研究

杨金强  
【摘要】: 本文在介绍盘形滚刀破岩机理和受力预测公式的基础上,对单把盘形滚刀作了受力分析,探讨了盘形滚刀受力预测公式在不同地质状况下的适用性,对于掘进机设计和研究人员进行盘形滚刀受力计算、强度校核等具有较好的参考价值。然后,介绍了在ANSYS中建立盘形滚刀切割岩石有限元模型的方法,并且在LS-DYNA中进行了动态模拟和动力学分析。模拟结果很好的解释了产生刀圈疲劳破坏、刀圈侧移等现象的原因。模拟模型的建立为该方面的研究人员使用ANSYS进一步进行刀圈的优化和不同地质状况、不同切割深度下盘形滚刀切割岩石的研究打下了基础。最后,探讨了盘形滚刀在刀盘上的布置规律,绘制了基于南水北调西线一期工程计划采用的掘进机的刀盘简图。


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