شبيه سازي عددي برش سنگ با تيغه ديسكي TBM در آزمون برش خطي

برآورد دقيق نيروهاي برشي وارد بر تيغه ها براي طراحي عوامل عملياتي TBM مثل نيروي پيشران و گشتاور بسيار مهم است. براي انجام اين كار، ابتدا نيروهاي برشي وارد بر يك ديسك منفرد و همچنين عملكرد آن براي يك سنگ خاص با انجام آزمون هاي برش سنگ تعيين مي شود. سپس نتايج آن براي استفاده و طراحي TBM در همان نوع سنگ تعميم داده مي شود. با توجه به عدم امكان انجام آزمون هاي برش خطي بزرگ مقياس در كشور، در اين تحقيق آزمون برش خطي با استفاده از روش عددي شبيه سازي شد. ابتدا نيروهاي وارد بر يك ديسك سالم از نوع مقطع ثابت و همچنين انرژي ويژه برش با استفاده از كد المان محدود ABAQUS تخمين زده شد و براي صحت سنجي، نتايج مدل عددي با نتايج آزمايشگاهي آزمون برش خطي مقايسه شد. مقايسه نيروها و انرژي ويژه برش حاصل از شبيه سازي عددي با آزمون هاي برش خطي واقعي تطابق بسيار خوبي را نشان داد. مقايسه نتايج نشان داد كه نيروهاي برش حاصل از شبيه سازي، انحراف حداكثر 15 و 21 درصدي به ترتيب براي نيروي قائم و نيروي غلتشي نسبت به ميانگين نيروها در كار آزمايشگاهي دارد.