TBM刮刀-岩土作用有限元分析：基于Drucker-Prager准则

"基于Drucker-Prager的TBM刮刀-岩土作用过程有限元分析 (2013年)" 本文是一篇自然科学领域的论文，详细探讨了TBM（隧道掘进机）刮刀在切削岩土过程中的力学行为。作者通过对TBM刮刀的工作原理进行理论分析和仿真研究，建立了一个刮刀与土体相互作用的受力模型。他们采用了Drucker-Prager屈服和破坏准则来构建岩土的损伤本构模型，这是一种广泛应用的土体和岩石材料的破坏准则，考虑了材料的非线性和塑性行为。 在该研究中，研究人员通过一个具体的例子——沈阳地铁隧道工程中使用的EPB Φ6.28 m型TBM，验证了所建立的刮刀-岩土有限元模型的准确性。他们通过仿真模拟了刮刀切割岩土的过程，并分析了不同工作参数如切削深度和切削前角对仿真结果的影响。这些参数的改变可以显著影响到刮刀的受力状态和磨损程度。 在仿真分析中，作者观察到刮刀的受力情况与其实际磨损情况相吻合，这为仿真结果的可靠性提供了支持。此外，他们的研究还揭示了刮刀应力分布的特征，这对于理解刮刀磨损模式和优化TBM的设计具有重要意义。 这项工作为TBM刮刀的工作机理提供了深入的理解，为未来的TBM设计和施工提供了有价值的理论参考和实验依据。通过使用有限元分析方法，研究人员能够更准确地预测和控制TBM在复杂地质条件下的工作性能，从而提高隧道挖掘效率，减少设备磨损，降低工程成本。 关键词：刮刀；Drucker-Prager准则；有限元分析；应力分布；磨损情况 分类号：TP123 文献标志码：A 文章编号：1005-3026（2013）05-0695-05 这篇论文是TBM技术领域的一个重要贡献，它使用了先进的理论工具来研究和模拟复杂的地质工程问题，有助于提升地下工程的安全性和效率。