TBM盘型滚刀不同磨损状态下的切削力预测.pdf

TBM盘型滚刀不同磨损状态下的切削力预测讲解了利用ABAQUS/Explicit非线性显式动力学有限元计算对TBM中盘型滚刀在不同磨损条件下的受力特征进行了分析。文章重点探讨了滚刀在均匀磨损和刃角磨损两种情况下的贯入力、滚动力及侧向力的变化规律，以及滚刀与岩石接触压力的分布特性。研究结果表明，在不同磨损状态下，滚刀所受的贯入力是滚动力的3倍，而侧向力几乎可以忽略不计。在均匀磨损条件下，随着磨损程度的加剧，滚刀的受力和接触压力显著增加。然而，在刃角磨损条件下，滚刀受力和接触压力并不随刃角变化成比例增加，而是呈现出一定的随机分布特性，其最大值与无磨损滚刀受力最大值差异较小。这些发现为TBM的结构设计、滚刀寿命预测以及动力学分析提供了重要的理论依据。

TBM盘型滚刀不同磨损状态下的切削力预测适用于全断面岩石掘进机（TBM）的设计与维护领域，特别是针对那些从事隧道工程的技术人员和工程师。该文提供的研究成果能够帮助优化TBM设备中关键部件——盘型滚刀的设计参数，并为制定合理的滚刀更换策略提供科学指导。此外，对于进行岩土工程仿真模拟的研究人员来说，本文关于不同磨损条件下滚刀受力特性的结论也具有较高的参考价值。这不仅有助于提高TBM的工作效率，还能有效降低施工成本并确保工程施工的安全性和可靠性。