摘要：文章在对盾构切刀切削软岩动态过程进行合理简化的基础上,从软岩细观角度出发,采用颗粒离散元法建立了切刀切削软岩的二维数值模型,对切刀切削动态过程进行了分析,并研究了切刀前角、切深以及节理对切刀切削特性的影响。研究结果表明：切刀切削软岩是一个先挤压后张拉的过程,切刀着力点随切削行程的改变由刀尖逐渐向刀前刃上方转移,然后再回到刀尖,与切削力变化规律一致;破碎块随切刀前角和切深的增加呈增大趋势;比能耗随切刀前角和切深的增加呈减小趋势;节理倾角不同切刀破岩呈不同破坏方式,节理倾角小于90°时,更容易形成破碎块,破岩效率较高;节理倾角大于或等于90°时,不能很好利用节理促使破碎块的形成,破岩效率较低。通过试验验证了破碎块以及切刀受力过程与数值模拟具有较好的一致性。

关键词：盾构 切刀 pfc二维离散元软件 切削特性 比能耗 

单位：中南大学高性能复杂制造国家重点实验室 长沙410083 中南大学机电工程学院 长沙410083 湘潭大学机械工程学院 湘潭411105