中国博士后科学基金(743410151)
- 作品数：10 被引量：152H指数：7
- 相关作者：夏毅敏周喜温谭青张魁周子龙更多>>
- 相关机构：中南大学中铁十四局集团有限公司教育部更多>>
- 发文基金：中国博士后科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 不同围压条件下TBM刀具破岩模式的数值研究被引量：57
- 2010年
- 为了研究不同围压条件下TBM刀具在掘进施工过程中的破岩机理,基于2-D离散单元法,利用UDEC仿真软件建立了双把TBM刀具侵入岩石的仿真模型。在此基础上设计了一组数值试验,成功地模拟出了不同围压条件以及不同刀间距下岩石裂纹生成,扩展和岩石破碎的全过程。仿真结果表明:TBM刀具作用下岩石存在四种基本的破碎模式,它们的出现与围压以及刀间距有关;破碎模式对刀具的破岩效率,岩石破碎块度均有影响;随着围压的增加,最优刀间距增大,但围压超过一定值后,最优刀间距反而减小。
- 张魁夏毅敏谭青周子龙
- 关键词：UDEC仿真围压
- 某型土压平衡盾构刀盘有限元分析被引量：19
- 2009年
- 根据某土压平衡盾构刀盘结构特点,在Solidworks中建立其三维实体模型,并应用ANSYS软件建立了刀盘相应的有限元计算模型,对刀盘在正常工况和脱困工况下的受力特性进行分析,得到了刀盘在各工况下的应力应变分布规律.分析结果表明,危险截面位于180~210°辅梁与辅条间,在牛腿与法兰盘、辅梁连接处也有较大应力,最大应力为204 MPa,最大变形为1.568 mm,研究结果为刀盘的结构设计和工程施工维护提供了基础数据.
- 夏毅敏周喜温刘玉江吴遁
- 关键词：盾构刀盘有限元分析
- 球齿滚刀作用下岩石裂纹的数值模拟与试验观测被引量：23
- 2010年
- 在对实际掘进条件做出合理简化的基础上,主要从仿真与试验2个方面对齿刀破岩机制进行研究。首先将Hertz弹性接触理论引入仿真,从而考虑刀具的初始应力分布对裂纹扩展的影响;然后利用基于2D离散法的UDEC软件建立TBM双刃球齿滚刀侵入砂岩的模型,并进行仿真分析;最后在原有线切割试验台的基础上设计观测试验。首次利用高速摄像仪捕捉到岩石崩裂及破碎的现象,并巧妙地使用普通数码相机不连续记录球齿下密实核的产生过程。该模型成功地模拟裂纹的生成与扩展,由仿真结果可知:随着侵深的增加,球齿底部承受压应力过大逐步出现密实核;球齿之间的侧向裂纹由于拉应力失效迅速扩展并趋于交汇,最终裂纹贯穿导致岩体破碎;破碎前刃侧出现的小块岩石崩裂现象是由拉应力失效引起的。仿真结果与实验室观测结果表明,研究成果和施工现场数据存有良好的一致性,可适用于浅地层TBM掘进机破岩机制的研究。
- 谭青张魁周子龙夏毅敏
- 关键词：岩石力学数值仿真
- 220t电动轮自卸车举升液压缸的设计及仿真分析被引量：4
- 2010年
- 重型矿用电动轮自卸车是大型露天矿山普遍采用的高效运输设备。通过分析220t电动轮自卸车举升系统的工作特点以及整车对举升液压缸的行程、强度等要求,设计三级双作用液压缸。应用SOLIDWORKS软件建立液压缸的三维模型,然后利用SOLIDWORKS与ANSYS之间的接口将三维模型导入ANSYS软件中进行有限元分析。仿真分析结果表明,上耳环与缸盖的接合处以及活塞与活塞杆的联接处是应力比较大的区域,整个举升液压缸的设计能满足220 t电动轮自卸车的静载荷要求。
- 夏毅敏暨智勇兰仁清周喜温
- 关键词：电动轮自卸车液压缸有限元
- 软岩切削过程的三维数值模拟被引量：15
- 2010年
- 运用切削动力学理论以及有限单元理论,选择在Ottosen 4参数破坏准则基础上引入损伤因子的弹塑性本构模型作为软岩的材料模型,考虑刀具与软岩之间的摩擦,基于大型非线性动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对软岩的切削过程进行了三维动态模拟,得到了软岩等效应力和刀具切削力的变化规律。仿真结果表明:软岩受到切刀挤压作用,达到屈服强度而发生塑性变形,最后产生崩裂;在整个切削过程中,岩石受到一个增大、减小的循环应力,刀具的切削力呈现严重的波动性。通过与试验结果比较,发现模拟数值与试验值吻合良好,这表明该数值分析方法是有效的,可用来指导盾构刀具破岩理论的进一步研究,并为改进盾构刀具的设计提供可靠的依据。
- 夏毅敏薛静周喜温
- 关键词：机械工程盾构软岩ANSYS/LS-DYNA
- 小型盾构刀盘有限元建模与分析被引量：17
- 2010年
- 介绍了回转式刀具切削性能测试实验台上相似盾构刀盘的结构,利用Pro/E和ANSYS软件,建立了刀盘的三维有限元模型,对刀盘切削岩石和土壤两种工况分别进行受力特性分析,得到了两种工况下的应力和变形分布。分析结果表明,危险截面位于牛腿与刀盘的连接部位,最大应力为168.54、最大变形为0.278,能够满足实验需要。研究结果可为盾构刀盘的结构设计提供基础数据。
- 夏毅敏罗德志欧阳涛
- 关键词：盾构刀盘有限元分析
- 盾构刀盘驱动液压系统压力冲击吸收特性分析被引量：11
- 2011年
- 针对盾构掘进地层复杂、负载冲击大的工况特点,提出一种基于压力反馈和电液比例控制的新型开式刀盘驱动液压系统.通过对元件模型的线性化处理建立泵-马达-蓄能器系统的动态数学模型,分析蓄能器的引入对于系统固有频率的影响.同时利用AMESim中的液压模块化元件与液压元件自主设计库(HCD)联合建模,对刀盘在不同工况的仿真过程中,通过比例方向阀控制蓄能器的不同工作状态来研究更好的冲击吸收效果.结果表明,在不同的负载剧变所带来的压力冲击下,蓄能器在吸收冲击的同时也影响到了系统的稳定性,可以通过电液比例控制蓄能器的工作状态来更好地适应负载的冲击.
- 滕韬夏毅敏杨务滋谭青
- 关键词：盾构机电液比例控制蓄能器
- 盾构切刀切削岩土的试验研究被引量：2
- 2010年
- 为探讨盾构切刀与其作业对象的相互作用规律,借助刀具切削性能测试试验台进行了盾构切刀线性切削岩土的试验。通过力的测试试验系统对切削的水平力、垂直力进行了采集和分析,研究得出切刀的几何参数、工作参数和岩土的抗压强度等因素对切刀切削力的影响规律,从而为盾构切刀的选型和设计提供了一定的理论参考。
- 夏毅敏黄利辉周喜温薛静
- 关键词：盾构切削力
- EPB盾构掘进机刀具运动学建模分析被引量：4
- 2010年
- EPB盾构掘进机的刀盘上可根据切削土质的软硬而选择安装硬岩刀具和软土刀具。通过运用空间几何理论以及空间运动学的坐标变换矩阵法对刀盘上安装的正滚刀、边滚刀以及切刀的破岩过程进行分析,得出了刀具破岩的运动规律,建立了刀具工作刀刃的破岩运动学模型。模型的建立有利于对刀具进行磨损和破岩机理以及刀具优化设计的研究。
- 夏毅敏暨智勇周喜温屠昌锋
- 关键词：盾构掘进机滚刀运动学模型
- 某隧道盾构刀盘仿真与力学性能研究被引量：16
- 2013年
- 针对以长沙某地铁施工的地质条件为依据设计的盾构刀盘,利用SOLIDWORKS建立刀盘三维精确模型,通过ANSYS软件对盾构刀盘在土压平衡和土压不平衡两种工况下的受力特性进行了具体分析,得到两种工况下的应力和变形分布;同时对刀盘进行模态分析,得到了刀盘的固有振动特性。结果表明:危险截面均位于牛腿与面板交界处,土压不平衡下刀盘最大应力为230 MPa,最大变形为2.1 mm;土压平衡下最大应力为143 MPa,最大变形为1.63 mm。刀盘的最大应力小于材料的屈服极限345 MPa,变形相对刀盘尺寸不大,满足强度和刚度要求。根据模态分析可知刀盘的激励频率小于刀盘固有频率,刀盘不会发生共振,刀盘满足动力学要求。
- 夏毅敏吴元吴峰刘文华林赉贶
- 关键词：盾构刀盘静力分析模态分析ANSYS
