【摘 要】
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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
【机 构】
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中南大学机电工程学院,中南大学资源与安全学院,中南大学现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室
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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；
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