مدل سازی عددی برش سنگ در حفر تونل با tbm

thesis
abstract

قابلیت برآورد دقیق عملکرد یک ماشین تونل¬زنی به معنی برآورد واقعی¬تر زمان و هزینه¬های ساخت پروژه¬های تونل¬سازی خواهد بود. پیش¬بینی عملکرد ماشین¬های حفر تمام مقطع تونل (tbm) اگرچه با توجه به ابعاد آن ممکن است بزرگ مقیاس فرض شود اما به همان اندازه کوچک مقیاس و در حد اندرکنش لبه نازک یک دیسک برنده با سنگ و در نتیجه شکست سنگ و نفوذ دیسک در یک فرآیند برش است. از مهم ترین نتایج فرآیند برش سنگ، برآورد دقیق و واقعی نیروهای برش وارد بر برش-دهنده دیسکی است که می¬تواند مقدمه¬ای برای توسعه مدل¬هایی جهت پیش¬بینی عملکرد این ماشین¬ها باشد. هدف اصلی این مطالعه، برآورد دقیق و واقعی نیروهای برش وارد بر برش¬دهنده دیسکی است که در تعیین نیروی پیشران، گشتاور و توان آن¬ها مفید است. در این مطالعه، مدل¬سازی عددی فرآیند برش سنگ توسط برش¬دهنده دیسکی با استفاده از کد تجاری المان محدود abaqus مطرح شده است و جهت راستی¬آزمایی مدل، از نتایج آزمایشگاهی آزمون برش خطی بر سنگ آهک ایندیانا توسط رستمی (1997) استفاده شده است. پس از حل مدل پیشنهادی، نیروهای وارد بر مدل برش¬دهنده دیسکی در سه راستا از مدل برش خروجی گرفته شده است و میانگین هرکدام توسط کدی که در محیط نرم¬افزار matlab توسعه داده شد، محاسبه شده است. با محاسبه حجم برش خورده از سنگ که به واسطه حجم المان¬های حدف شده از مدل صورت گرفت، انرژی ویژه مدل برش نتیجه شده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل با نتایج آزمایشگاهی درصد خطای کمتر از 2 درصد در برآورد نیروی غلتشی و بالغ بر 20 درصد در برآورد نیروی عمودی را نشان داده است. در گام بعد، ناحیه تماس دیسک و سنگ مورد بررسی قرار گرفته است و با مقایسه با نتایج آزمایشگاهی مطابقت بسیار خوبی در ناحیه توزیع فشار زیر دیسک حاصل شده است. با تغییر پارامترهای مدل، تأثیر پارامترهای برش همانند سرعت برش، عمق نفوذ و پارامترهای هندسی برش¬دهنده مطابق با دیدگاه محققین پیشین بررسی شده است و با توجه به تغییرات آن ها، اثرگذارترین پارامتر شناسایی شده است. از دیگر نتایج شبیه¬سازی عددی انجام شده، تأثیر پارامترهای هندسی دیسک بر توزیع فشار در ناحیه تماس دیسک و سنگ در فرآیند برش خطی سنگ است.

similar resources

شبیه‌سازی عددی برش سنگ با تیغه‌ دیسکی TBM در آزمون برش خطی

برآورد دقیق نیروهای برشی وارد بر تیغه­ها 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 بزرگ‌مقیاس در کشور، در این تحقی...

full text

رابطه تجربی برای نشست زمین در اثر حفر تونل دو قلو مترو اصفهان با TBM

چکیده یکی از مهمترین پارامترهایی که در یک پروژه تونل سازی شهری باید مورد بررسی قرار گیرد، میزان نشست سطح زمین است. تونل های مترو از مهم ترین زیر ساخت های حمل و نقل شهری هستند. با توجه به عمق کم حفاری مهم ترین عامل, کنترل تغییر شکل ها و نیروهای برشی ایجاد شده برای جلوگیری از نشست حداکثر است تا از آسیب و تخریب سازه های سطحی و زیرسطحی جلوگیری شود. تاکنون روش های مختلفی برای تخمین نشست ارائه...

full text

تخمین ضریب بهره وری ماشین حفر تونل(TBM) با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی

پیش بینی سرعت پیشروی ماشین های حفر تونل ،به منظور تعیین برنامه زمانی و برآورد هزینه های اجرایی در پروژه های تونل سازی با حفر مکانیزه،از اهمیت زیادی برخوردار است.برای این منظور لازم است تا ضریب بهره وری ماشین حفر تونل مشخص شده تا بر اساس آن سرعت پیشروی ماشین تعیین شود.اگر چه روابط تجربی متعددی د راین زمینه ارائه شده اند ولی این روابط از دقت بالایی برخوردار نیستند.هدف از انجام این مطالعه تعیین ضر...

full text

بررسی عددی عوامل مؤثر بر توزیع فشار در ناحیه تماس دیسک و سنگ در فرآیند برش خطی سنگ

برآورد نیروهای برش وارد بر یک تیغه دیسکی منفرد در فرآیند برش سنگ برای طراحی و پیش‌بینی عملکرد ماشین‌های حفر تونل (TBM) مورد استفاده قرار می‌گیرد. از طرفی، نیروهای برش نتیجه فشار در ناحیه تماس بین برش دهنده دیسکی و سطح سنگ است. در این مطالعه، مدل­سازی عددی فرآیند برش خطی سنگ به­وسیله برش­دهنده دیسکی با استفاده از کد تجاری المان محدود ABAQUS مطرح‌شده است و برای راستی­آزمایی مدل، فشار ناحیه تماس د...

full text

پیش‌بینی سرعت نفوذ TBM در حفاری سنگ سخت با استفاده از مدل NTH (مطالعه موردی تونل انتقال آب قمرود)

حفاری مکانیزه تمام مقطع تونل‌ها توسط ماشین، دارای تاریخچه‌ای نزدیک به پنجاه سال می‌باشد. بررسی عملکرد، بخش مهمی از هر پروژه حفر تونل بوده و می‌تواند نقش اساسی در انتخاب روش و ماشین حفاری داشته باشد. در این مقاله پیش‌بینی سرعت نفوذ TBM برمبنای روش NTH در تونل قمرود مورد مطالعه قرار گرفته است. مهمترین مزیت این روش منظور کردن تأثیر شرایط زمین و خواص توده‌سنگ می‌باشد. محاسبات انجام گرفته سرعت نفوذ ...

full text

مدلسازی اثر کندشوندگی تیغه‌های برش TBM در هنگام نفود سنگ با استفاده از روش المان مرزی

دستیابی به درون زمین، شامل مراحلی است که بی‏شک مرحله نفوذ یکی از ابتدایی‏ترین و مهم‏ترین آنها‏ست. وارد شدن تیغه های دیسکی TBMدر سنگ و ایجاد خرده‏هایی ازسنگ در ابعاد کوچک وبزرگ و نیز ایجاد ترک‏های داخلی در آن به­عنوان فرآیند نفوذ شناخته شده است. در این تحقیق از  علم مکانیک شکست خطی سنگ و معیار شکست تنش برشی ماکزیمم برای بررسی انتشار ترک و امتدادش تحت تیغه های دیسکی استفاده شده است.برای مدل‏سازی ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زنجان - دانشکده مهندسی معدن

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023