简谈模拟盘形滚刀悬臂式掘进机截割头设计

致谢5-6

摘要6-7

Abstract7-11

1 绪论11-16

1.1 论文探讨背景11

1.2 掘进机国内外动态及特点11-14

1.2.1 部分断面掘进机11-12

1.2.2 悬臂式掘进机国内外的进展情况12-13

1.2.3 全断面掘进机13-14

1.3 论文探讨的目的及作用14-15

1.4 课题探讨内容15-16

2 盘形滚刀破岩机理16-22

2.1 引言16

2.2 盘形滚刀16-18

2.2.1 盘形滚刀的形状16

2.2.2 盘形滚刀结构16-18

2.3 盘形滚刀破岩机理18-20

2.3.1 岩石破坏机理18-19

2.3.2 盘形滚刀滚压破岩机理19-20

2.4 盘形滚刀受力计算策略20-22

3 盘形滚刀截割岩石有限元模型的建立与仿真22-29

3.1 有限元法概述及 ANSYS/LS DYNA 软件介绍22-23

3.2 盘形滚刀结构与受力23

3.3 有限元模型的建立23-24

3.4 刀圈和岩石的模拟24-25

3.5 仿真及其结果浅析25-27

3.6 盘形滚刀载荷验证27-28

3.7 结论28-29

4 利用盘形滚刀的新型截割头设计29-40

4.1 盘形滚刀布置概述29-30

4.2 盘形滚刀布置规律30-31

4.2.1 盘形滚刀受力及其对刀盘的影响30

4.2.2 盘形滚刀在刀盘上的布置规律30-31

4.3 利用盘刀的新型截割头31-39

4.3.1 盘形滚刀在刀盘上的布置31-32

4.3.2 刀间距的确定32

4.3.3 刀具的布置32

4.3.4 各刀位运行参数32-33

4.3.5 三维建模准则33-34

4.3.6 基于 Pro/E 的新型截割头参数化装配34-39

4.4 利用盘刀的掘进机工作原理39-40

5 截割头截割岩石的数值模拟40-47

5.1 有限元模型的建立40-42

5.1.1 单元类型的选择40-41

5.1.2 三维实体模型的网格剖分41-42

5.2 定义边界条件及约束42-45

5.2.1 施加截割头与岩石的约束42-43

5.2.2 施加盘形滚刀与岩石之间的接触43-44

5.2.3 施加截割头的驱动44-45

5.3 求解与求解制约45-46

5.4 本章小结46-47

6 结果统计与浅析47-56

6.1 岩石破碎浅析47-48

6.2 截割头横切工况下载荷浅析48-52

6.3 截割头钻进工况下载荷浅析52-55

6.4 本章小结55-56

7 总结与展望56-57

7.1 结论56

7.2 展望56-57