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《基于离散元的盾构螺旋输送机输送机理及其特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、国内图书分类号：U455.3+1密级：公开国际图书分类号：621西南交通大学研究生学位论文基于离散元的盾构螺旋输送机输送机理及其特性研究年级二〇一五级姓名王默申请学位级别工学硕士专业机械设计及理论指导老师管会生教授二〇一八年五月ClassifiedIndex:U455.3+1U.D.C:621SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSTUDYONCONVEYINGMECHANISMANDCHARACTERISTICSOFSHIELDSCREWCONVEY
2、ORBASEDONDEMGrade:2015Candidate:WangMoAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:MechanicalDesignandTheorySupervisor:Prof.GuanHuishengMay,2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有
3、关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1.保密□,在年解密后适用本授权书;2.不保密口亻使用本授权书。“”(请在以上方框内打√)学位论文作者签名:Lˇ指导老师签名:彳髟乡钶y、日期:勿日期:1口lf、I⒏·f丬冫`‘西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下:土改良中1、归纳了成都砂卵石地层的地质条件和工程难点,指出了砂卵石地层渣且应注意的事项;针对成都砂卵石地层的工程特点,提出了渣土改良的性能要求;并为了保持开
4、挖面的平衡稳定,通过计算土压力,得到土仓压力的控制范围;并研究了盾构螺旋输送机基本参数对排渣能力和功率的影响。于模拟土体的接触物理模型和磨损模型,2、介绍了离散元法的基本原理,引入适用为离散元仿真提供理论基础;同时,对螺旋输送机中的土体受力和运动进行分析研究,得出相关研究的思路和理论计算方法。3、对改良后的砂卵石土体进行参数标定,建立砂卵石土离散元模型,运用离散元分析软件EDEM,对盾构螺旋输送机及其内部土体进行分析,分别得到了土体运动和螺旋输送机磨损特性,验证了螺旋输送机工作中的输送机理;同时,研究了
5、盾构螺旋输送机转速和螺距对输送的影响。4、土压平衡盾构机在成都砂卵石地层中容易发生喷涌,通过研究盾构螺旋输送机土塞,以承受地下水的渗透:以变螺距的改造设计,使土体在输送过程中形成良好的螺旋输送机为研究对象,在EDEM中进行仿真,得到螺旋输送机中土体运动的分布和距螺旋输送机的受力和扭矩都有所增加。磨损特性,同时,因为土塞段的存在,变螺本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰。写过的研究成果。对本文的研究
6、做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明一切法律责任将由本人承担。本人完全了解违反上述声明所引起的学位论文作者签名:丿廴嗲’日期厂3.5.′z'丨西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要螺旋输送机是土压平衡盾构机重要的组成结构，能够将刀盘切削下的土体从土仓中输送到盾构主机外，并且可以通过调节转速控制排土量进而维持土仓压力与开挖面压力的动态平衡。盾构螺旋输送机的性能在一定程度上关系到开挖面的稳定，目前研究通常将土体视为连续介质流体，导致对盾构螺旋输送机中土体的输送状态和规律认识不清，不能体现土体的离散
7、性质，结果也会有一定的偏差，因此需要用更加贴合土体性质的研究方法。本文以离散元仿真为主要研究手段，结合理论分析，探讨盾构螺旋输送机的输送机理，研究转速和螺距对输送的影响，同时对螺旋输送机的磨损情况进行研究。论文的主要内容如下：1、成都特有的富水砂卵石地层级配差、渗透系数大，不利于开挖和运输，刀盘切削下来的土体要首先进行渣土改良，本文根据砂卵石地层的特点和难点，提出相应渣土改良方案；盾构螺旋输送机是土仓压力控制的关键机构，结合土压力计算，得到土仓压力的控制范围；针对成都某地铁工程条件和要求，对螺旋输送机的
8、参数进行分析，完成对螺旋输送机的选型设计。2、介绍离散元方法的基本原理和求解过程，在多种接触物理模型中选择Hertz-MindlinwithJKR模型为改良后渣土的离散元模型，同时为了分析盾构螺旋输送机的磨损，引入ArchardWear模型。根据螺旋输送机的特殊结构，分析了螺旋输送过程中土体颗粒的受力和运动情况，为仿真分析提供理论基础。3、利用EDEM对盾构螺旋输送机的输送进行仿真分析，研究了土仓和螺旋输送机中土体的运动分布和规律，转速和螺
