李建芳
- 作品数：8 被引量：86H指数：4
- 供职机构：中南大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省科技重大专项国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程建筑科学自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- 盾构切刀作用下岩石动态响应机制的数值模拟研究被引量：21
- 2013年
- 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
- 关键词：盾构切刀破岩颗粒离散元数值模拟
- 一种岩土实验加热装置
- 本发明提供一种岩土实验加热装置，主要用于岩土切削破碎等实验的岩土加热装置，属于岩土力学研究领域。装置由一顶板(5)，一加热板(1)，一隔热层(4)，若干电阻加热棒(2)和四个手柄(6)构成。加热板与顶板之间设有隔热层，三...
- 谭青谢吕坚夏毅敏孙鑫键朱震寰李建芳
- 文献传递
- 岩石温度对盘形滚刀掘进参数破岩特性的影响被引量：12
- 2015年
- 为了研究在岩石温度变化条件下盘形滚刀掘进参数对破岩特性的影响,以颗粒流理论为平台,从细观角度上建立了基于岩石温度变化的盘形滚刀热力学破岩数学模型,模拟了不同工况下岩石裂纹生成、扩展和岩渣形成的全过程,并对掘进参数对破岩特性的影响规律进行了研究,从细观角度解释了不同岩石温度下滚刀的破岩机制.利用直线式TBM滚刀破岩实验台,通过实验验证在岩石温度变化条件下掘进参数对滚刀破岩的影响规律是否与数值模拟有较好的一致性.研究结果表明:1)岩石温度升高,降低了岩石硬度、强度等力学性质,破岩时裂纹数增多且微裂纹迅速扩展,降低了滚刀破岩载荷,提高了破岩效率;2)低贯入度时,岩石不容易被侵入破碎;随着岩石温度的升高,岩石越来越容易挤压破裂;随着贯入度增加,失效区域进一步扩大,破岩效率提高;3)滚刀之间的协同作用随刀间距的增加而减弱,最优刀间距随岩石温度的升高而增加,随贯入度的增大而增加;4)提高岩石温度能增强滚刀之间的协同作用,提高破岩效率.
- 张桂菊谭青夏毅敏李建芳劳同炳张晋浩
- 关键词：TBM盘形滚刀贯入度颗粒流
- 岩石温度对盘形滚刀破岩特性影响的研究
- 全断面硬岩隧道掘进机(TBM)是我国当前急需重点研究的重大技术装备，在铁路建设、西气东输、南水北调等隧道工程中得到了广泛的应用。TBM在大埋深、长距离硬岩掘进环境中会受到岩石温度的影响，导致岩石破碎机理发生变化，进而造成...
- 李建芳
- 关键词：盘形滚刀
- 文献传递
- 节理特征对TBM盘形滚刀破岩特性的影响被引量：18
- 2013年
- 为了研究节理特征对全断面岩石掘进机(TBM)盘形滚刀破岩机制的影响,从岩体细观尺度出发,基于颗粒离散元法建立不同节理强度、间距和倾角特征下盘形滚刀破碎中分化灰岩的数值模型,模拟TBM滚刀切削岩石时岩石裂纹生成、扩展和碎块形成的全过程,以及滚刀受力和岩石应力分布状态。研究结果表明:岩体中的节理面能改变裂纹扩展方式,阻隔损伤向节理面下的岩石传播,且低强度节理面阻隔损伤的能力较强;节理间距对岩碴的块状大小有较大影响,当节理间距减小时破岩效率升高;节理岩体存在3种基本的破碎模式,主要与节理倾角有关;当节理倾角为60°时,破岩比能耗最小,滚刀破岩效率达到最高值。
- 谭青朱逸夏毅敏徐孜军李建芳宋军华
- 关键词：盘形滚刀破岩颗粒离散元数值模拟
- 盘形滚刀破岩过程的数值研究被引量：37
- 2013年
- 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
- 关键词：盘形滚刀离散元法数值模拟
- 生石灰流化下料数值模拟及实验研究被引量：1
- 2014年
- 采用离散元法对生石灰卸料过程的流动特性和规律进行了数值模拟并在自行设计的玻璃料仓上进行了实验研究。结果表明,石灰卸料过程中,先整体流动,后管状流动;料仓中心部位的石灰颗粒流速比侧壁处大,下部比上部大,出料口处速度最大;石灰粒径越大,下料稳定性越差;料斗底部的流化气对下料稳定性和下料流率有重要影响,对于不同的粉体容量,存在最佳流化气位置区间和最佳流化气表观气速范围;增加进气压力能提高生石灰下料流率,改善下料稳定性,阻止气压平衡拱生成。
- 蔡小华谭青朱逸李建芳
- 关键词：生石灰离散元
- 基于流固耦合作用下盘形滚刀优化设计方法初探被引量：1
- 2013年
- 流固耦合作用下盘形滚刀的设计是一全新的课题,本文分析了TBM盘形滚刀的研究现状,并对带约束的渗流场、应力场耦合下盘形滚刀刃形优化设计方法进行了初步探讨。本文提出的研究方法对真实地质条件下的TBM刀盘上刀具结构设计具有一定的实践指导意义。
- 王艳宜李建芳谭青
- 关键词：流固耦合差分进化算法盘形滚刀优化设计
