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全断面岩石隧道掘进机(TBM)广泛应用于岩石地层的隧道开挖,盘形滚刀作为其破岩的主要工具,存在消耗量大、费用高以及不合理使用导致延误工期的问题,研究盘形滚刀的磨损特性及其演变规律具有重要意义。研究了实际盘形滚刀的磨损机理,并设计模拟盘形滚刀-岩石摩擦副的干摩擦试验台,分析了载荷、刀圈试样硬度、岩石类型对盘形滚刀刀圈试样磨损的影响规律。采用有限元方法研究盘形滚刀破岩过程中的接触特性,分析了盘形滚刀运动学特性、盘形滚刀与岩石接触应力分布及变化特性、盘形滚刀所受三向力的特点,并选择了合理的