مدلسازی عددی تاثیر هندسه برنده TBM بر سنگ ضعیف تحت تنش محصورکننده پایین

در این تحقیق تاثیر هندسه نوک برندهها بر مکانیزم خردایش سنگ توسط کد عددی جریان ذره دو بعدی شبیه سازی شده است. به اینمنظور ۸ برنده با اشکال هندسی متفاوت ساخته شد. مدل عددی دارای مقاومت کششی ۵MPa و تحت تنش محصور کننده ۵MPa می باشد. نتایج نشان میدهد که فرآیند خردشدگی سنگ در سه مرحله انجام می پذیرد. این سه مرحله عبارتاند از مرحله فشردگی سنگ زیربرنده، مرحله شکل گیری میکروترکها در زیر قسمت فشرده شده و مرحله ایجاد و گسترش ترکهای کششی. همچنین شکل هندسی برنده-ها زون شکست را تحت تاثیر قرار میدهد. از مدل سازی ها می توان دریافت که میزان نیروی لازم برای شکست سنگ تحت اشکال هندسیمختلف برنده متفاوت میباشد. در این مقاله بهینه ترین آرایش هندسی که با کمترین نیروی شکست بیشترین زون شکست را ایجاد می نماید، پیشنهاد شده است. در این مطالعه بهترین حالت شکست سنگ تحت تیغه TBM در سنگ ضعیف با فشار محصور شوندگی پایین برای تیغه ای با لبه مقعر شکل دیده شد.