不同贯入度下盘形滚刀受力数值研究

郑聪¹，赵威²，张海丰¹，马保松¹

1. 中国地质大学(武汉)工程学院2. 中交第二公路勘察设计研究院有限公司

摘 要：由于掘进机盘形滚刀破碎岩石时的受力情况十分复杂。笔者针对滚刀受力情况进行研究,并以德鲁克-普拉格塑性准则和岩石断裂力学为基础,利用大型通用有限元分析软件ABAQUS,建立不同贯入度下滚刀与岩石相互作用的非线性动力学模型。模拟结果反映了切削过程中滚刀受到的接触应力、滚动力和垂直力随切削距离增长的剧烈振荡变化,反映了岩石阶跃破碎的特点,滚刀受力与贯入度呈近似线性关系。研究结果可为改善盘形滚刀的设计,延长其使用寿命提供一定的理论指导。

关键词：掘进机;盘形滚刀;有限元;贯入度;