شبیه سازی عددی برش سنگ با تیغه دیسکی TBM در آزمون برش خطی

برآورد دقیق نیروهای برشی وارد بر تیغه ها برای طراحی عوامل عملیاتی TBM مثل نیروی پیشران و گشتاور بسیار مهم است. برای انجام این کار، ابتدا نیروهای برشی وارد بر یک دیسک منفرد و همچنین عملکرد آن برای یک سنگ خاص با انجام آزمونهای برش سنگ تعیین میشود. سپس نتایج آن برای استفاده و طراحی TBM در همان نوع سنگ تعمیم داده میشود. با توجه به عدم امکان انجام آزمونهای برش خطی بزرگ مقیاس در کشور، در این تحقیق آزمون برش خطی با استفاده از روش عددی شبیهسازی شد. ابتدا نیروهای وارد بر یک دیسک سالم از نوع مقطع ثابت و همچنین انرژی ویژه برش با استفاده از کد المان محدود ABAQUS تخمین زده شد و برای صحتسنجی، نتایج مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی آزمون برش خطی مقایسه شد. مقایسه نیروها و انرژی ویژه برش حاصل از شبیه سازی عددی با آزمونهای برش خطی واقعی تطابق بسیار خوبی را نشان داد. مقایسه نتایج نشان داد که نیروهای برش حاصل از شبیهسازی، انحراف حداکثر 15 و 21 درصدی به ترتیب برای نیروی قایم و نیروی غلتشی نسبت به میانگین نیروها در کار آزمایشگاهی دارد.