|
|
مهندسی عمران امیرکبیر، جلد ۵۵، شماره ۱۲، صفحات ۷-۷
|
|
|
| عنوان فارسی |
بررسی تاثیر عمق نفوذ و سرعت دیسک برنیروهای برش سنگ بر اساس نتایج شبیه‌سازی با نرم‌افزار LS-DYNA |
|
| چکیده فارسی مقاله |
نیروهای اعمال شده به دیسک‌های برشی از جمله مهم‌ترین پارامترهای طراحی ماشین‌های حفار در زمین‌های سخت هستند. این نیروها شامل نیروی عمودی و غلطشی می‌باشند. برای طراحی ماشین حفار نیاز به بررسی دقیق نیروهای یادشده می‌باشد که تحت تاثیر عواملی چون عمق نفوذ، فاصله‌داری، سرعت خطی و چرخشی دیسک هستند. از این رو نیاز به آزمایشات برش خطی برای درک تاثیر هریک از موارد یاد شده می‌باشد. از آنجا که آزمایشات برش خطی زمان‌بر و پرهزینه است شبیه‌سازی‌های عددی بادقت زیاد می‌تواند جایگزین مناسبی باشد. در این مقاله با استفاده از نرم‌افزار LS-DYNA ابتدا شبیه‌سازی‌های لازم برای اعتبارسنجی با بررسی دو مدل رفتاری جانسون هالمکوئیست بتن (JHC) و RHT انجام شده است. پس از این مرحله با تکیه بر تغییر متغیر‌هایی از جمله عمق نفوذ، سرعت خطی و چرخشی دیسک به بررسی تاثیر آن‌ها پرداخته شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، عمق نفوذ پارامتری بسیار موثر بر نیروی عمودی است. با افزایش عمق نفوذ از 5/2 به 6/7 میلی‌متر نیروی عمودی از 96 به 159 کیلونیوتن می‌رسد. این نتیجه با تاثیری بیشتر برای نیروی غلطشی صادق می‌باشد، به این صورت که نیروی غلطشی از 1/6 به 5/22 کیلونیوتن افزایش می‌یابد. با افزایش سرعت خطی و چرخشی دیسک‌ها، نیروهای عمودی و غلطشی کاهش می‌یابد، اما مقدار این کاهش بسیار کم است. بر اساس نتایج به دست آمده، افزایش سرعت خطی از 33/0 به 65/1 میلی‌متر تنها باعث کاهش 13 درصدی نیروی عمودی (از 155 به 135 کیلونیوتن) و کاهش 5 درصدی نیروی غلطشی (از 6/20 به 5/19 کیلونیوتن) می‌شود. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
دیسک برشی،
شبیه‌سازی با LS-DYNA،
آزمایش برش خطی سنگ،
نیروی عمودی،
نیروی غلطشی، |
|
| عنوان انگلیسی |
Study of the effect of penetration depth and disc speed on cutting forces using LS-DYNA simulations |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
The forces applied to cutting discs are among the most important design parameters for tunnel boring machines (TBMs) used in rock excavation. These forces include normal and rolling forces, which are influenced by factors such as penetration depth, spacing, linear and rotational speed of the disc. Therefore, it is necessary to carefully examine these forces for the design of TBMs. Linear cutting tests are time-consuming and expensive, so high-accuracy numerical simulations can be a suitable alternative. In this article, LS-DYNA software was used to conduct simulations for the validation of two behavioral models of concrete, Johnson Halmquist (JHC) and RHT. The effect of variables such as penetration depth, linear and rotational speed of the disc on the forces was investigated. The results indicate that penetration depth has a significant effect on both normal and rolling forces. Increasing the penetration depth from 2.5 to 7.6 mm results in an increase in normal force from 96 to 159 kN and an increase in rolling force from 6.1 to 22.5 kN. As the linear and rotational speed of the discs increase, the forces decrease slightly. However, increasing the linear speed from 0.33 to 1.65 mm only causes a 13% decrease in normal force (from 155 to 175 kN) and a 5% decrease in rolling force (from 20.6 to 19.5 kN), according to the obtained results. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
دیسک برشی,
شبیه‌سازی با LS-DYNA,
آزمایش برش خطی سنگ,
نیروی عمودی,
نیروی غلطشی |
|
| نویسندگان مقاله |
شاهین فتاحی دهکبودی |
گروه مکانیک سنگ و تونلسازی، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
ابراهیم فرخ |
گروه مکانیک سنگ و تونلسازی، دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
داود لطفی |
مدیر تحقیق و توسعه شرکت تونل‌ساز ماشین، تهران، ایران
|
|
| نشانی اینترنتی |
https://ceej.aut.ac.ir/article_5320_fded19b670d5a6764c3a23c319dd9a3f.pdf |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|