滾刀破巖
關(guān)注創(chuàng)建者：charlie-chen 創(chuàng)建時間：2015-12-21
滾刀破巖的視頻教程
abaqus滾刀破巖(單刀雙刀)
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滾刀破巖的實例教程
針對室內(nèi)試驗研究盤形滾刀破巖過程的成本高、周期長、不便于重復(fù)性教學(xué)演示的問題，可采用數(shù)值試驗方法作為輔助或替代，用于揭示滾刀破巖機制、優(yōu)化滾刀結(jié)構(gòu)和切削參數(shù)。
在LS-DYNA中，常把滾刀模型整體作為剛性材料，采用MAT_RIGID進行材料參數(shù)的定義，對于剛性材料，可以通過關(guān)鍵字BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID來實現(xiàn)滾刀的強制位移和轉(zhuǎn)動設(shè)置。在輸出設(shè)置中，可以通過二進制文件DATABASE_ASCII_option來輸出滾刀的接觸力。該方法可實現(xiàn)穩(wěn)定計算，計算時間較少，但不能觀察到滾刀材料的受力云圖。
將滾刀定義為剛度較大的彈塑性材料時，可以觀察到刀面及軸的受力云圖，但無法實現(xiàn)強制性轉(zhuǎn)動及位移，因此，可通過定義剛性殼的柔性接觸來完成這一步操作。
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二維滾刀破巖不考慮刀片轉(zhuǎn)動，只考慮刀片的垂向侵入。
注意滾刀破巖的時候橫向圍壓還是需要的。
這里使用密度放大法加快計算速度，結(jié)果可能與實際不是完全對應(yīng)上。
先看看侵入過程的裂紋擴展圖，這里是軟弱互夾巖層，硬的巖層容易剪破壞，軟的巖層容易拉破壞。
這里為了顯示好看，沒有現(xiàn)實硬巖層，只顯示了軟巖層。
配圖1-6：裂紋擴展
可以看到裂紋先在刀片底部生成，然后涼刀片間形成貫通的裂紋。
配圖7-12：塊體圖
可以看到整個的破壞模式和裂紋還是可以對應(yīng)上的。
配圖13：刀尖力
配圖14：裂紋數(shù)目
這個東西就絕對值而言沒有什么價值，因為包含了兩種巖石。拉壞的基本上都是軟的，剪壞的基本上都是硬的。
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首先感謝中南王同學(xué)提供的滾刀圖形，是用犀牛軟件調(diào)整網(wǎng)格，具體的我也不太明白，這里講一下導(dǎo)入進來后的一些操作。
對于三維滾刀，有前進速度，也就是盾構(gòu)機轉(zhuǎn)動的線速度。還有切入速度，也就是盾構(gòu)機頂入的速度。還有滾動速度，是滾刀轉(zhuǎn)動的角速度。轉(zhuǎn)速6.28rad/s，前進速度0.04，切入速度是前進速度的0.2。
速度比較簡單，難點在于根據(jù)滾刀的位置調(diào)整滾刀的轉(zhuǎn)動中心。
我寫了一個dat用于處理導(dǎo)入的geometry,里面主要的功能是得到geo的坐標(biāo)，還有擴大縮小geo，移動geo的基本操作。這里滾刀是7寸,直徑0.423m。
將geo移動到合適的位置后，生成滾刀進行加載，具體看代碼體會，下面放上處理的結(jié)果。
總的運動圖上面可以看到。
給出俯視圖，顆粒按豎向位置染色。
紅色是表面的，再下面是橘黃色和黃色。滾刀沒有顯示，可以看到滾刀的侵入過程。
裂紋圖
這里可以看到滾刀侵入過程中產(chǎn)生的裂紋。
這里將試樣切片了，可以看到滾刀侵入過程中力的變化。豎向力會略大于橫向力。
綠色是豎向力
扭矩這里寫了一下，沒有驗證過，大家可以和實際對照一下。
展開 基于LS-DYNA軟件，巖石采用近場動力學(xué)方法建模，滾刀為剛體，參考文獻如下
復(fù)現(xiàn)模擬
<p>基于LS-DYNA軟件，刀盤為剛體，巖石為采用JH2本構(gòu)，刀盤滾動依靠強制旋轉(zhuǎn)</p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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基于LS-DYNA軟件，巖石采用近場動力學(xué)方法建模，滾刀為剛體，參考文獻如下
復(fù)現(xiàn)模擬
采用LS-DYNA軟件，模型為二維，滾刀為剛體，巖石使用RHT本構(gòu)
基于LS-DYNA軟件，刀盤為剛體，旋轉(zhuǎn)破巖，巖石采用DEM方法構(gòu)建，可實現(xiàn)刀盤磨損預(yù)測
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<p>基于LS-DYNA軟件，刀盤為剛體，旋轉(zhuǎn)破巖，巖石采用SPH、SPG方法構(gòu)建</p><figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202605/attachment/342f29764a6147cc8f8b59dbbd623855
<p><span style="color: rgb(25, 25, 25);">基于LS-DYNA軟件，刀盤為柔性體，巖石為c30混凝土（CSCM本構(gòu)），刀盤滾動依靠強制旋轉(zhuǎn)</span></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center"><figure class="figure-image" contenteditable
<p><span style="color: rgb(25, 25, 25);">基于LS-DYNA軟件，刀盤為剛體，巖石為c30混凝土（CSCM本構(gòu)），刀盤滾動為強制旋轉(zhuǎn)</span></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center"><figure class="figure-image" contenteditable
<p>基于LS-DYNA軟件，刀盤為柔性體，巖石采用JH2本構(gòu)，刀盤滾動依靠強制旋轉(zhuǎn)</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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<p>基于LS-DYNA軟件，刀盤為剛體，巖石為c30混凝土（CSCM本構(gòu)），刀盤滾動依靠刀巖間摩擦力驅(qū)動，實現(xiàn)邊滾邊貫</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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