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| 1 | TBM滚刀破岩动态特性与最优刀间距研究显示文摘在对实际工况合理简化的基础上,从岩土细观角度出发,采用颗粒离散元法建立滚刀侵入岩体的二维模拟模型,研究双滚刀作用下岩体的动态响应机制,找出滚刀侵入过程中岩体裂纹、贯入度以及切削力三者的关系。在此基础上,通过数值模拟对常见切深下滚刀最优刀间距问题进行分析,得到不同切深下比能耗与刀间距的规律,并通过试验对双滚刀破岩过程中岩体动态特性以及最优刀间距问题进行验证,最后以工程实例验证研究结论。研究表明:仿真过程中,切削力随贯入度的变化与岩体的跃进破碎特性相一致,岩体破坏服从格里菲斯理论;较小切深下岩体为剪切破坏,较大切深下岩体发生拉应力破坏;切深为10 mm时比能耗有明显拐点,此时刀间距为100 mm;切深为6 mm时,60 mm刀间距下比能耗最小;切深小于2 mm时,实际工况下岩体不能产生贯穿裂纹。 | 谭青 易念恩 夏毅敏 徐孜军 朱逸 宋军华 | 2012 | 岩石力学与工程学报2012，31，12： | 80 |
| 2 | 不同围压条件下TBM刀具破岩模式的数值研究显示文摘为了研究不同围压条件下TBM刀具在掘进施工过程中的破岩机理,基于2-D离散单元法,利用UDEC仿真软件建立了双把TBM刀具侵入岩石的仿真模型。在此基础上设计了一组数值试验,成功地模拟出了不同围压条件以及不同刀间距下岩石裂纹生成,扩展和岩石破碎的全过程。仿真结果表明:TBM刀具作用下岩石存在四种基本的破碎模式,它们的出现与围压以及刀间距有关;破碎模式对刀具的破岩效率,岩石破碎块度均有影响;随着围压的增加,最优刀间距增大,但围压超过一定值后,最优刀间距反而减小。 | 张魁 夏毅敏 谭青 周子龙 | 2010 | 岩土工程学报2010，32，11： | 57 |
| 3 | 基于磨料磨损的TBM滚刀磨损预测研究显示文摘为准确预测滚刀磨损量及其寿命,通过分析滚刀工作工况及磨损后表面形貌,得出以磨料磨损为主要形式的滚刀磨损中,引起刀圈表面材料去除的机制主要是基于塑性去除的显微切削与犁沟去除,以及基于韧性断裂去除的微观断裂剥离,硬度低韧性高的滚刀以发生塑性去除机制为主,硬度高韧性低时以发生断裂去除机制为主。通过推导塑性去除机制与韧性断裂去除机制产生的磨损量计算式,并利用图像处理技术对滚刀磨损表面SEM图像进行处理确定这2种机制所产生的磨损量之比,建立耦合这2种去除机制的滚刀磨损量预测公式,并在多功能硬岩滚刀试验台上进行实验验证,实验结果表明预测模型能较准确地反映滚刀的实际磨损。 | 赵海鸣 舒标 夏毅敏 郑伟 | 2014 | 铁道科学与工程学报2014，11，4： | 43 |
| 4 | 高校生产实习教学改革的探索显示文摘 生产实习是高等院校的一个重要教学环节,笔者根据多年指导我校机电方向生产实习的经验,分析了目前生产实习中存在的问题,提出了相应的解决方法,并应用于我校的生产实习教学改革,取得了较好的效果。 | 夏毅敏 王琴 何玉辉 彭兰 胡均平 | 2003 | 湖南工业职业技术学院学报2003，3，3： | 43 |
| 5 | 盾构刀具破岩过程及其切削特性显示文摘采用数值模拟技术并借助于大型有限元软件,选择在Ottosen四参数破坏准则基础上引入损伤因子的非线性弹塑性本构模型作为软岩的材料模型,建立盾构刀具切削软岩的二维简化模型,模拟破岩过程中裂纹的生成和扩展;建立三维有限元模型,分析切削力在整个切削过程中的变化,并通过试验验证仿真过程的可行性和有效性。研究结果表明:岩石的破碎过程和切屑的形成过程是由拉伸裂纹和剪切裂纹延伸而成;刀具的切削力与切削时间之间遵循波动变化关系,能够较真实地反映盾构刀具破岩过程中岩石的破碎动态响应过程;采用该方法研究刀具几何参数和切削参数对切削力的影响程度和趋势,为盾构刀具的最优化设计提供了参考依据。 | 夏毅敏 薛静 周喜温 | 2011 | 中南大学学报(自然科学版)2011，42，4： | 37 |
| 6 | 不同围压及切削顺序对TBM刀具破岩机理的影响显示文摘在综合考虑围压及刀具切削顺序的前提下,利用二维离散单元法建立双把TBM刀具切削节理不发育岩石的仿真模型,模拟出岩石裂纹的生产与扩展全过程。根据获得的裂纹扩展形态以及破碎块形成规则,总结归纳出四种典型破碎模式,并从刀具破岩效率、岩石裂纹扩展能力以及岩石破碎块度三个方面对刀具破岩机理进行进一步研究。仿真结果表明:随着围压的增加,刀具的破岩效率与裂纹扩展能力降低;同时加载方式下破岩效率比先后加载方式要大,而裂纹扩展能力则刚好相反;岩石破碎块度与破碎模式有关。 | 张魁 夏毅敏 徐孜军 | 2011 | 土木工程学报2011，44，9： | 38 |
| 7 | 2种切削顺序下TBM刀具破岩机理的数值研究显示文摘为研究切削顺序对全断面岩石掘进机(TBM)刀具破岩机理的影响,基于二维离散单元法,利用离散元仿真软件建立无围压条件下2把TBM刀具同时、顺次切削节理不发育岩石的仿真模型。在此基础上设计1组数值试验,模拟TBM刀具在不同刀间距下分别以这2种方式切割岩石时,岩石裂纹生成、扩展和岩石破碎块形成的全过程。最后,利用滚刀回转实验台对顺次加载方式下岩石的破碎模式进行验证。研究结果表明:切削顺序决定了岩石的破碎模式,但并不影响最优刀间距;当刀间距大于80mm时,顺次加载方式的破岩效率不再高于同时加载方式下的破岩效率;在2种加载方式下,岩石应力场的分布基本对称;破碎块的形成与侧向裂纹的交汇密切相关。 | 谭青 徐孜军 夏毅敏 张魁 | 2012 | 中南大学学报(自然科学版)2012，43，3： | 36 |
| 8 | 盘形滚刀破岩过程的数值研究显示文摘为了研究全断面岩石掘进机盘形滚刀的破岩过程以及盘形滚刀的结构参数(刀刃宽、刀刃角)对滚刀破岩特性的影响,利用离散元方法建立岩石与盘形滚刀的二维数值模型,研究了滚刀侵入岩石过程中贯入度、切削力以及裂纹数三者的关系,在此基础上通过仿真得到滚刀结构参数与岩石破碎特性的规律。研究结果表明:裂纹的扩展与滚刀受到的切削力密切相关;破岩过程中切削力先增大后减小的循环模式,证实了岩石跃进破碎特性。在盘形滚刀作用下,岩石中的应力是向下、向四周无限扩展的对称的应力泡。滚刀刀刃作用区域,应力值最高,随着滚刀贯入度增加,最大应力减小;远离滚刀刀刃区域,应力呈应力泡形式逐层降低至0。选择滚刀刀刃宽在10~15mm之间,既避免滚刀受到的推力过大,又能提高滚刀的破岩效率;岩石破碎以滚刀刀刃下方向下发展裂纹的扩展为主,刀刃角在10°~20°之间,既能减少滚刀的磨损又能提高破岩效率。 | 谭青 李建芳 夏毅敏 徐孜军 朱逸 张佳 | 2013 | 岩土力学2013，34，9： | 36 |
| 9 | 复合式土压平衡盾构机刀盘性能综合评价方法显示文摘复合式土压平衡盾构机刀盘对复合地层的适应性决定了施工的安全性和经济性。由于刀盘结构的多样性以及施工环境的复杂多变性,不同类型的刀盘在应对不同地层时,其综合性能表现不一,目前仍缺少对其综合性能进行评价的有效方法。在考虑刀盘性能影响因素多层次、多方面和相关联性的基础上,从刀盘的结构性能、刀具布置性能、力学性能、经济性、安全可靠性和环境适应性等方面,建立刀盘性能评价指标体系。根据刀盘递阶层次结构评价模型特点,提出一种基于模糊数学与评价理论,以模糊层次分析法计算刀盘指标权重,通过模糊综合评价和模糊优劣解距离决策法对刀盘进行综合性能评价的方法。结合长沙某地铁施工标段地质条件,选取四种常见的复合式土压平衡盾构机刀盘方案,进行评价确定最终方案,并通过工程实例验证本方法的合理性和有效性,为施工过程中的刀盘方案选型决策提供一种新方法。 | 夏毅敏 卞章括 胡承欢 吴元 林赉贶 暨智勇 | 2014 | 机械工程学报2014，50，21： | 34 |
| 10 | TBM边缘滚刀破岩机理的数值研究显示文摘为研究刀刃角和不同被切削材料对全断面硬岩掘进机(TBM)边缘滚刀破岩机理的影响规律,基于二维离散单元法,利用UDEC仿真软件建立了一系列边缘滚刀破岩数值模型,对边缘滚刀作用下被切削体内部裂纹生成、扩展和破碎过程进行数值模拟。仿真结果表明:张拉破坏是滚刀破岩时裂纹生成与扩展的主要原因;对于不同刀刃角的边缘滚刀接近弧面下端的斜裂纹长度要比弧面上端的长;大理岩裂纹扩展能力和破岩效率均随刀刃角的增大先增大后减小,因此对于硬岩刀刃角不宜过小也不宜过大;随着被切削材料强度增大,裂纹扩展越不充分,裂纹扩展能力和破岩效率均降低;与其他材料相比,TBM边缘滚刀对大理岩破坏损伤范围最小,破岩效率最低。最后通过实验和工程数据验证了仿真方法的正确性和可行性。 | 夏毅敏 吴元 郭金成 田彦朝 林赉贶 卞章括 | 2014 | 煤炭学报2014，39，1： | 28 |
| 11 | 盘形滚刀破岩力影响因素研究显示文摘盘形滚刀破岩力是决定滚刀使用性能的关键因素,论文采用有限元软件LS-DYNA模拟盘形滚刀破碎岩石过程,研究盘形滚刀结构参数与工作参数等对破岩力的影响特性,并在100T盾构刀具回转切削性能测试实验台上进行实验,通过仿真及实验研究表明:贯入度与切削速度对盘形滚刀破岩力的影响十分显著,而刀刃宽度影响最小,对比转速为3.6r/min与转速为1.0r/min时滚刀切削力,其中垂直力增大了29.2%、侧向力增大了51.3%、滚动力增大了21.9%. | 夏毅敏 欧阳涛 陈雷 罗德志 张新明 | 2012 | 应用基础与工程科学学报2012，20，3： | 25 |
| 12 | TBM刀具三维破岩仿真显示文摘根据TBM现场施工的特点,探索在ANSYS-LS/DYNA环境下建立TBM刀具三维破岩仿真模型的方法.通过算例成功模拟了某型TBM常截面盘形滚刀滚压破碎混凝土的施工过程,获得了TBM盘形滚刀的三向力以及刀圈、混凝土的应力场、刀刃侧滑等信息,并对其进行了分析.仿真结果表明:盘形滚刀破岩过程呈现明显的跃进式破碎的特点,刀圈侧滑以及应力集中等现象是造成刀具失效的主要原因.该结论为刀盘的结构设计和工程施工维护提供了基础数据. | 谭青 张魁 夏毅敏 王凯 聂卫东 | 2009 | 山东大学学报(工学版)2009，39，6： | 24 |
| 13 | 球齿滚刀作用下岩石裂纹的数值模拟与试验观测显示文摘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;球齿之间的侧向裂纹由于拉应力失效迅速扩展并趋于交汇,最终裂纹贯穿导致岩体破碎;破碎前刃侧出现的小块岩石崩裂现象是由拉应力失效引起的。仿真结果与实验室观测结果表明,研究成果和施工现场数据存有良好的一致性,可适用于浅地层TBM掘进机破岩机制的研究。 | 谭青 张魁 周子龙 夏毅敏 | 2010 | 岩石力学与工程学报2010，29，1： | 23 |
| 14 | 高速动车组制动盘瞬态温度与应力场计算显示文摘针对高速动车组制动盘在制动过程中因温度急剧上升,使制动盘受热膨胀产生热应力,最终出现热裂纹而导致制动盘失效的问题,根据热传导理论、弹性力学变分原理及热应力理论,分析制动盘在各界面上产生的热传导、对流和辐射换热以及受热膨胀产生的热应力。依据实际几何尺寸,建立制动盘的循环对称三维瞬态计算模型,考虑弹性模量、比热容、导热系数和线胀系数等材料参数随温度变化的影响,利用大型有限元分析软件ANSYS模拟制动盘的制动过程,分析计算制动盘温度与应力的分布,并通过试验得到验证。仿真结果表明:高速动车组在时速为200 km/h下紧急制动,制动后40 s制动盘最高温度达到416℃,制动后60 s最大应力达到651 MPa,所设计的制动盘满足强度许用应力要求。 | 夏毅敏 薛静 姚萍屏 暨智勇 | 2010 | 中南大学学报(自然科学版)2010，41，4： | 21 |
| 15 | 盾构切刀作用下岩石动态响应机制的数值模拟研究显示文摘为了研究盾构切刀作用下岩石的动态响应机制,从岩土细观角度出发,采用颗粒离散元法建立了岩石与切刀的二维数值模型,并对切刀破岩过程的影响因素进行分析。研究表明:切刀切削岩石的过程,是由数个小剪切和一个大剪切所组成的、不断循环的过程,它造成了切削力随着切削行程的不断波动;刀具尖端的破坏作用最为明显;切削力和裂纹数随着切削行程不断增大,裂纹的生成和扩展需要更大的切削力;从切削性能来看,正前角时岩屑更容易排出,切削效率更高;对切削力和裂纹数进行统计分析发现,切深比切削速度对破岩的影响更为显著。 | 谭青 徐孜军 夏毅敏 李建芳 朱逸 刘川 | 2013 | 岩土工程学报2013，35，2： | 21 |
| 16 | 高速开关电磁阀的PWM控制及改进技术显示文摘与伺服阀、比例阀相比,高速开关电磁阀价格低廉、抗污染力强,但控制精度较差。本文结合一个实际系统,对近年来通过改进高速开关阀PWM控制技术以提高系统控制精度的方法作一简单介绍。 | 刘少军 夏毅敏 郭淑娟 朱梅森 | 1998 | 机床与液压1998，26，4： | 21 |
| 17 | 不同围压与节理特征下盘形滚刀破岩数值研究显示文摘为了研究围压、节理特征对盘形滚刀破岩的影响,采用颗粒离散元法建立了不同围压、节理特征下的盘形滚刀破岩模型并进行数值仿真,研究不同围压与节理特征下对应的破碎模式、破岩比能耗和裂纹数目。研究表明:盘形滚刀破岩时,随着围压与节理特征的变化,会呈现4种破碎模式;其中当围压为50 MPa,节理间距小于60 mm以及节理倾角在30°附近时呈围压促进破碎模式,该破碎模式类似于岩爆,破岩比能耗极低;当围压和节理间距一定时,比能耗随着节理倾角的增大先减小后增大,且在30°时取得最小值;当围压和节理倾角一定时,比能耗随着节理间距的增大而增大;当节理间距一定时,节理倾角在0°,90°附近时,比能耗随着围压的增大而增大。而当节理倾角在15°~75°时,比能耗随围压由1 MPa增加到25 MPa时而增大,由25 MPa增加到50 MPa时而减小;另外,破碎模式、比能耗和裂纹数目三者关系密切,其中比能耗和裂纹数目之间的变化趋势相反。 | 谭青 张旭辉 夏毅敏 朱逸 易念恩 张佳 | 2014 | 煤炭学报2014，39，7： | 20 |
| 18 | 提高工科专业生产实习质量的探讨显示文摘生产实习是工科院校实践教学的重要环节。探讨了如何提高生产实习教学质量的问题措施:一是合理安排教学计划,二是建立稳定的实习基地,三是加强指导教师队伍建设,四是做好实习准备工作,五是教师指导与学生讨论相结合,六是规范考核方式。 | 李艳 夏毅敏 曾桂英 | 2006 | 科技情报开发与经济2006，16，14： | 19 |
| 19 | 盾构地质适应性配刀规律研究显示文摘针对盾构地质适应性配刀的复杂与模糊性,提出一种基于模糊数学理论的地质适应性配刀方法。确定了影响刀盘配刀的两个比较重要的因素——岩层抗压强度和岩层完整程度,引入模糊数学理论,分别建立了刀具对岩层抗压强度和完整程度的模糊适应关系及适应性隶属度函数,并建立了相应的模糊综合评价模型。应用该地质适应性配刀方法对某地层(岩石单轴饱和抗压强度Rc=75 MPa,RQD=66%)进行配刀分析,结果表明可以采用单刃滚刀对该种地层进行切削。 | 夏毅敏 罗德志 周喜温 | 2011 | 煤炭学报2011，36，7： | 19 |
| 20 | TBM盘形滚刀磨损预测模型显示文摘为了研究TBM盘形滚刀破岩过程中的磨损行为,首先通过分析刀具与刀盘的运动规律推导等截面盘形滚刀运动学公式,结合磨粒磨损理论及刀岩接触力学模型建立盘形滚刀磨损预测模型,并利用MATLAB软件开发滚刀磨损量的预测模拟程序。将该模型应用到某引水工程中对滚刀磨损过程进行仿真,得到盘形滚刀的磨损形貌演变规律。研究结果表明:仿真磨损量与实测磨损量随刀位号变化趋势基本一致,刀盘上各个安装位置处仿真预测的滚刀刀圈正面及侧面磨损值与实测值的平均相对误差分别为18%和30%。刀刃逐渐磨损成尖形,所得磨损形态与工程实际观测相吻合。 | 谭青 孙鑫健 夏毅敏 蔡小华 朱震寰 张晋浩 | 2017 | 中南大学学报(自然科学版)2017，48，1： | 19 |
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