导读:本文包含了岩土掘削论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:盾构刀盘,振动掘削,LS-DYNA,机械设计
岩土掘削论文文献综述
章恩光[1]（2018）在《岩土盾构振动掘削机理与减阻规律数值优化研究》一文中研究指出盾构设备是现阶段重要的大型隧道挖掘和铺设机械,在今天中国各个城市地区都有广泛的应用。而应用岩土振动掘削技术能有效降低盾构机械的掘削阻力和能耗。论文以岩土掘削减阻机理及规律为理论研究着眼点,采用理论分析与有限元数值仿真方法,结合盾构刀盘动力学测试台架设计和相关掘削实验,研究盾构刀具、刀盘与岩土振动掘削过程的数值建模技术、岩土盾构振动掘削减阻规律及刀盘激振参数优化。主要工作包括:(1)土壤振动减阻机理分析。通过研究盾构刀具和刀盘的振动运动轨迹,推导盾构切刀软土掘削中的动力学载荷解析式,综合土壤的物理属性和动静强度分析土壤振动掘削工作机理。(2)土壤Drucker-Prager本构模型修正和岩土振动切削数值建模与求解方法研究。针对盾构振动掘削以及杭州地质土壤特性选择合适的土壤本构模型,并通过岩土叁轴试验得出土壤物理特性参数,进行Drucker-Prager本构模型修正;并通过数值FEM,DEM建模,Lagrange、ALE数值求解方法的土壤分析与对比,进行岩土振动切削数值建模与振动掘削过程的数值仿真求解方法研究。(3)基于LS-DYNA建立盾构刀具的振动掘削数值模型。针对杭州地质即长江中下游软土地层,选取土壤Drucker–Prager修正本构模型和混凝土连续盖帽模型,分别建立盾构切刀和滚刀的振动掘削数值模型,通过对比振动激励和匀速掘削下载荷和能耗变化以及混凝土内部损伤裂纹变化,研究振动参数对掘削载荷和能耗的影响。(4)盾构刀盘掘削数值模型的建立及激振参数优化研究。以杭州地铁1号线土壤样本建立盾构刀盘掘削数值模型,分析在刀盘选择圆周方向及刀盘前进两个方向施加不同的外加激励,其激振参数对刀盘掘进推进阻力、切削阻尼转矩和驱动功耗的影响关系和规律,并利用ANSYS/LS-DYNA优化设计过程及工具(LS-OPT)实现盾构刀盘振动掘削符合激振参数的多目标优化求解与分析,单把切刀优化后切削阻力减少57.5%,刀盘掘削中推进力减少1%,扭矩减少17%。(5)设计并制造?800 mm盾构振动掘削实验平台。实验台实现了盾构刀盘圆周方向和推进方向的主动振动激励和激振频率、振幅参数可调,最后进行了土壤的盾构刀盘振动举行动力学测试实验,相关实验数据与论文的数值仿真结果对比分析。结果表明,实验结果趋势和稳定时的数值范围(推进力0~7500 N,扭矩0~5000 N×M)与论文前述理论分析与数值建模仿真研究一致。本论文通过振动掘削在盾构刀具及刀盘上的应用,研究了岩土振动减阻机理,并通过正交试验和优化分析为特定工况下盾构刀盘实现最佳振动参数组合,设计并制造了可调激振参数的?800 mm盾构振动掘削实验平台。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2018-06-01）
童一珏[2]（2016）在《岩土振动掘削机理及盾构刀盘复合激振数值仿真研究》一文中研究指出盾构机是一个具备多种功能于一体的大型地下隧道开挖衬砌成套设备,盾构刀盘作为其中的核心部件,具有开挖土体,稳定掌子面,搅拌渣土等重要作用,研究盾构刀盘切削土壤的机理对于提高盾构机的工作效率有着重要的意义。因此提出盾构刀盘振动切削模型,通过盾构刀盘的设计选型,以改变刀盘圆周速度及掘进速度的方式实现刀盘振动切削,深入分析刀具的切削破岩机理,通过理论建模分析,刀具运动轨迹分析,结合运用有限元动力学仿真软件LS-DYNA来研究切削过程中的各项载荷的变化情况。本文主要研究的内容与成果如下:1.盾构刀盘系统仿真建模研究。针对工程地质,通过分析刀具受力方式,总结工程经验,完成小型盾构刀盘的设计及刀具的配置。所设计的刀盘符合力学性能,振动性能的一系列要求。2.盾构刀盘振动掘削的动力学仿真。通过对刀具力学模型的建立,运动轨迹的分析,振动掘削减阻机理及土壤材料的研究,在LS-DYNA软件上建立单刀及刀盘动力学切削模型,在刀盘圆周方向上添加正弦激励来改变刀盘转速,通过理论计算和数值模拟仿真相结合的方式得到切削应力及能耗,与匀速切削相比较。研究表明盾构刀盘振动切削的工作方式能有效减少切削应力,但无法确保能耗同时下降。3.振动参数对切削效果的正交试验分析及激振参数优化研究。通过对各项振动参数的分析选型,以等效应力及能耗为衡量标准,进行多次仿真后匹配最优解,分析各激振参数对指标影响程度,得到最佳切削效果。优化后的振动参数不仅能使切削应力下降,还能有效的减少能耗。4.提出盾构刀盘复合振动工作模式。在刀盘圆周方向与水平方向同时添加正弦载荷,与单向振动载荷的结果进行对比分析。结果表明虽然刀盘复合振动的工作模式利于进一步优化切削性能,但激振参数间存在相互影响,因尽量避免两个方向激振频率相互接近。本文提出的将振动切削技术运动到盾构刀盘掘进过程中能有效的提升刀盘的切削性能,同时为复合激振工作模式在将来的运用打下了基础。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2016-04-01）
朱建新,赵崇友,胡火焰,邹湘伏[3]（2007）在《铲斗振动掘削岩土分析与岩土固有频率的估测方法》一文中研究指出利用铲斗液压缸的工作压力模拟液压挖掘机铲斗挖掘工作时的阻力情况;对振动掘削与普通掘削的掘削效果进行对比实验研究;以共振理论为出发点,结合实验结果分析岩土共振对振动掘削过程的影响;应用共振理论,通过激振频率对比实验,采集多个频率下铲斗的最大挖掘阻力,利用最小二乘法确定岩土颗粒的固有频率。研究结果表明,振动掘削相对于普通掘削在减小挖掘阻力方面效果显着;当铲斗激振频率与岩土颗粒固有频率接近时,铲斗挖掘阻力最小。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2007年03期）
郭峰[4]（2007）在《岩土掘削的数值分析新方法与新型装置的研究》一文中研究指出随着现代科技的高速发展,我国基础建设逐步向大型化、机械化和自动化方向发展。高性能岩土施工机械在军事、铁路、水利、矿山和建筑施工中显得十分重要。目前,我国高性能岩土施工机械多依赖于进口,岩土掘削机理研究甚少,未见适用的数值分析方法。为了提高我国岩土施工机械的研发能力,加速实现国产化,本文在MLPG无网格法的基础上提出一种适用于岩土掘削分析的数值分析方法,结合理论、实验方法对岩土掘削进行研究,并在此基础上研制了两种新型岩土掘削装置。首先提出一种新的岩土掘削数值分析方法—PMLPG法,该方法属于无网格法,摆脱了有限元网格的限制,适用于不连续问题和大变形问题的分析,具有计算效率高和精度高的特点,可以广泛应用在岩土掘削分析中,对新型岩土掘削设备的开发提供有力工具。该方法在多边形内采用叁角积分,大大减小了计算量;建立临近点数据库,提高了影响节点的搜索速度。岩土掘削数值分析要求无网格法拥有高效而适应性强的本质边界条件处理方法,本文提出一种新的处理方法,该方法通过改变边界节点权函数使试函数通过边界节点,并采用对角元素改1法满足本质边界条件,该方法灵活性强,适用于各种岩土掘削问题。针对土的切削破坏和岩石切削破碎的非线性数值分析,采用PMLPG法,并结合摩尔-库仑破坏准则,解决了土体在切削过程中的大变形和弹塑性问题;提出裂纹尖端改进的权函数,解决了岩体破碎的不连续问题;继而编写材料非线性、裂纹发展显示动力学分析PMLPG法程序,并将其应用在岩土掘削的研究中。在保证计算精度的条件下,PMLPG法程序全面改进传统无网格程序算法,大幅度降低数值计算量,实现了PC机上完成岩土掘削的复杂分析。将该程序应用在土的剪切破坏和岩石的切削破碎分析中,取得了与岩土切削实验非常贴近的结果。结合工程实际,针对旋挖岩土技术,考虑了切削角的变化和刀刃侧向的剪切破坏影响,建立了旋挖阻力计算模型。同时进行岩土旋挖实验,通过对比理论、数值分析结果,证明了理论公式的正确性。针对铣削岩土技术,考虑难以处理的强节理岩层,对多种岩石试样进行切削破碎实验和理论分析,这些研究为开发新型岩石铣削装置和旋挖装置提供了可靠的理论依据。根据岩土掘削的研究成果,结合所承担的科研任务,研制和开发了水下岩石铣削装置和振动旋挖装置。这两种装置解决了我国水下岩石河床机械化清理和深层破岩成孔的难题。并且经过开发制造、试验和改进,已经正式投入施工近两年,取得了良好的效果。工程实践证明这两种新装置的研发是成功的。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2007-03-01）
朱建新,郭鑫,邹湘伏,赵崇友[5]（2006）在《岩土振动掘削技术研究现状及其发展趋势》一文中研究指出详细分析了国内外岩土振动掘削技术的发展概况及其研究应用现状,归纳和总结了岩土振动掘削技术在掘削阻力、功率消耗及施工效率等方面的研究应用成果,并对岩土振动掘削技术的发展趋势作了展望。(本文来源于《工程机械》期刊2006年01期）
赵伟民,陆念力,施引蕃,梁武[6]（2000）在《回转斗掘削岩土的功率消耗计算》一文中研究指出回转斗钻孔机是由钻杆带动回转钻斗旋转掘削岩土 ,然后提升至孔外卸土的周期循环作业的取土成孔灌注桩施工机械。其工作装置由回转钻斗、伸缩钻杆、加压装置、液压系统等组成。图 1为回转斗钻孔机的整机简图。图 2为回转钻斗的构造图。图 1 回转斗钻孔机简图1.伸缩(本文来源于《建筑机械》期刊2000年10期）
赵伟民,周贤彪,陆念力,李以申[7]（2000）在《关于振动掘削岩土的基础研究》一文中研究指出随着现代化建设事业的发展 ,对岩层的施工已引起了人们的关注。本文结合对岩土的切削试验 ,验证采用超高频振动所产生的效果。通过试验表明 ,当振动频率与被切削材料的固有频率接近时 ,振动切削效率高 ,切削阻力小 ;增大振幅对降低切削阻力有效 ;改变振动方向也能降低切削阻力(本文来源于《建筑机械》期刊2000年06期）
岩土掘削论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
盾构机是一个具备多种功能于一体的大型地下隧道开挖衬砌成套设备,盾构刀盘作为其中的核心部件,具有开挖土体,稳定掌子面,搅拌渣土等重要作用,研究盾构刀盘切削土壤的机理对于提高盾构机的工作效率有着重要的意义。因此提出盾构刀盘振动切削模型,通过盾构刀盘的设计选型,以改变刀盘圆周速度及掘进速度的方式实现刀盘振动切削,深入分析刀具的切削破岩机理,通过理论建模分析,刀具运动轨迹分析,结合运用有限元动力学仿真软件LS-DYNA来研究切削过程中的各项载荷的变化情况。本文主要研究的内容与成果如下:1.盾构刀盘系统仿真建模研究。针对工程地质,通过分析刀具受力方式,总结工程经验,完成小型盾构刀盘的设计及刀具的配置。所设计的刀盘符合力学性能,振动性能的一系列要求。2.盾构刀盘振动掘削的动力学仿真。通过对刀具力学模型的建立,运动轨迹的分析,振动掘削减阻机理及土壤材料的研究,在LS-DYNA软件上建立单刀及刀盘动力学切削模型,在刀盘圆周方向上添加正弦激励来改变刀盘转速,通过理论计算和数值模拟仿真相结合的方式得到切削应力及能耗,与匀速切削相比较。研究表明盾构刀盘振动切削的工作方式能有效减少切削应力,但无法确保能耗同时下降。3.振动参数对切削效果的正交试验分析及激振参数优化研究。通过对各项振动参数的分析选型,以等效应力及能耗为衡量标准,进行多次仿真后匹配最优解,分析各激振参数对指标影响程度,得到最佳切削效果。优化后的振动参数不仅能使切削应力下降,还能有效的减少能耗。4.提出盾构刀盘复合振动工作模式。在刀盘圆周方向与水平方向同时添加正弦载荷,与单向振动载荷的结果进行对比分析。结果表明虽然刀盘复合振动的工作模式利于进一步优化切削性能,但激振参数间存在相互影响,因尽量避免两个方向激振频率相互接近。本文提出的将振动切削技术运动到盾构刀盘掘进过程中能有效的提升刀盘的切削性能,同时为复合激振工作模式在将来的运用打下了基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
岩土掘削论文参考文献
[1].章恩光.岩土盾构振动掘削机理与减阻规律数值优化研究[D].浙江工业大学.2018
[2].童一珏.岩土振动掘削机理及盾构刀盘复合激振数值仿真研究[D].浙江工业大学.2016
[3].朱建新,赵崇友,胡火焰,邹湘伏.铲斗振动掘削岩土分析与岩土固有频率的估测方法[J].中南大学学报(自然科学版).2007
[4].郭峰.岩土掘削的数值分析新方法与新型装置的研究[D].哈尔滨工业大学.2007
[5].朱建新,郭鑫,邹湘伏,赵崇友.岩土振动掘削技术研究现状及其发展趋势[J].工程机械.2006
[6].赵伟民,陆念力,施引蕃,梁武.回转斗掘削岩土的功率消耗计算[J].建筑机械.2000
[7].赵伟民,周贤彪,陆念力,李以申.关于振动掘削岩土的基础研究[J].建筑机械.2000