【摘 要】
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基于TBM盘形滚刀破岩的接触力和相对速度的研究,文章建立了盘形滚刀工作时的摩擦热求解模型。运用有限元方法和传热分析基本理论建立了盘形滚刀有限元模型,对其温度场进行了
【机 构】
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中南大学机电工程学院,中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,中国铁建重工集团有限公司
【基金项目】
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国家自然科学基金(51274252;51074180);国家重点基础研究发展计划(973计划:2013CB035401);国家高技术研究发展计划(863计划:2012AA041803)
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基于TBM盘形滚刀破岩的接触力和相对速度的研究,文章建立了盘形滚刀工作时的摩擦热求解模型。运用有限元方法和传热分析基本理论建立了盘形滚刀有限元模型,对其温度场进行了瞬态仿真,得到了各时刻的盘形滚刀温度场分布、其节点温度变化曲线以及各参数对盘形滚刀温度的影响。研究表明:径向离盘形滚刀轴线距离越大的点温度越高,且与刀轴轴线径向距离相等的点温度相等;轴向离盘形滚刀中心平面距离越小的点温度越高;周向温度基本一致,温度梯度小;在某一工作条件下,盘形滚刀温度随切削时间增加而升高,但是增速变得越来越小,直至增速为0,盘形滚刀温度场获得动态稳定;盘形滚刀温度随贯入度的增大而升高,随刀盘转速的增加而升高,与刀具安装半径基本呈线性增长关系;且岩石强度越大,盘形滚刀温度越高。
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