摘要：针对隧道掘进机（Tunnel Boring Machine,TBM）刀盘设计过程中的滚刀间距确定问题,基于ABAQUS平台,采用用户定义子程序（User Material Subroutine,VUMAT）方法,编制了考虑损伤断裂和混合强化的岩石本构模型,进行了滚刀破岩过程的仿真计算。通过回转切削破岩试验,验证了仿真模型。使用经过验证的仿真模型开展成组计算,研究了刀间距对滚刀破岩法向力、滚动力和比能的影响,发现法向力和滚动力随刀间距增大而线性增大,TBM切削硬质砂岩的最优刀间距介于70~80 mm之间。

关键词：破岩仿真 岩石本构 vumat 破岩试验 

单位：西安航空学院机械工程学院; 陕西西安710077; 西安庆安航空试验设备有限责任公司; 陕西西安710077