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複合岩溶地層盾構滾刀破岩力學機制與壽命預測方法(精)

  • 作者：孫尚渠//房忠棟//喬俊偉|責編:高愛華
  • 出版社：上海科技
  • ISBN：9787547875896
  • 出版日期：2026/03/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：230
人民幣：RMB 115 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以複合岩溶地層盾構安全高效掘進為研究重點，綜合理論分析、數值模擬和室內試驗研究手段，對複合岩溶地層盾構滾刀破岩力學機制與壽命預測進行了較為系統的研究。全書闡述了典型軟硬複合地層滾刀破岩行為與振動特徵，建立了複合地層典型特徵識別方法，揭示了複合地層滾刀衝擊響應規律，開展了盾構滾刀切削試驗，提出了複合地層滾刀磨損預測方法。
    本書可供高等院校岩土工程、地下結構工程及相關專業研究生選用，也可供從事盾構隧道設計、施工及評價的工程技術人員參考使用。
作者介紹
孫尚渠//房忠棟//喬俊偉|責編:高愛華
目錄
第1章  緒論
  1.1  引言
  1.2  複合岩溶地層地質與工程特點
  1.3  複合岩溶地層刀具問題
  1.4  複合岩溶地層刀具力學行為
    1.4.1  複合地層盾構滾刀界面衝擊形成機理研究
    1.4.2  單滾刀破岩試驗及模擬研究現狀
    1.4.3  多滾刀協同破岩研究現狀
    1.4.4  盾構刀盤受力與變形的研究現狀
  1.5  刀具狀態智能診斷與預測趨勢
    1.5.1  滾刀磨損預測理論研究
    1.5.2  數值模擬方法研究方面
    1.5.3  機器學習方法研究方面
第2章  典型軟硬複合地層滾刀破岩行為與振動分析
  2.1  引言
  2.2  盾構切削系統內外部振動激勵
    2.2.1  切削系統振動內部激勵
    2.2.2  切削系統振動外部激勵
  2.3  複合地層滾刀破岩力學行為分析
    2.3.1  複合地層滾刀破岩力理論計算
    2.3.2  複合地層滾刀破岩數值模擬
  2.4  複合地層滾刀破岩振動響應特徵
  2.5  本章小結
第3章  基於盾構振動特徵的複合地層識別
  3.1  引言
  3.2  滾刀衝擊荷載振動響應試驗
    3.2.1  試驗方案與實施
    3.2.2  結果分析與討論
  3.3  上軟下硬複合地層盾構振動響應特徵
    3.3.1  複合地層與盾構刀具作用模式
    3.3.2  依托工程地質條件
    3.3.3  複合地層盾構振動響應特徵
  3.4  複合地層軟硬界面預測方法
    3.4.1  相鄰滾刀切入硬岩時差變化規律
    3.4.2  軟硬界面滾刀振動信號響應規律
    3.4.3  複合地層軟硬界面位置預測方法
  3.5  本章小結
第4章  複合地層滾刀衝擊響應離散元模擬分析
  4.1  引言
  4.2  典型複合地層滾刀破岩三維模型構建
    4.2.1  複合地層整體構建與分析工況說明
    4.2.2  複合岩體的離散元接觸模型選擇
    4.2.3  複合地層參數標定
    4.2.4  滾刀運動控制與DEM-FEM耦合設置
  4.3  滾刀受力及表面應力分佈特徵
    4.3.1  複合地層滾刀受力及界面特性對受力影響
    4.3.2  通過交界面過程滾刀破岩表面接觸力變化
  4.4  軟硬複合岩樣力鏈演化規律
    4.4.1  力鏈網路接觸對受力變化
    4.4.2  破岩過程力鏈分佈變化

  4.5  複合地層界面岩體損傷破壞特徵
    4.5.1  離散元聲發射監測表徵及EDEM接觸自定義屬性的實現
    4.5.2  複合岩體黏結鍵斷裂分佈時空演化規律
    4.5.3  岩體損傷的離散元表徵與EDEM顆粒自定義屬性的實現
    4.5.4  複合岩體交界面處損傷破壞特徵
  4.6  本章小結
第5章  複合地層滾刀線性切割試驗與衝擊荷載模型
  5.1  引言
  5.2  原尺滾刀衝擊破岩試驗平台設計
    5.2.1  試驗台架結構
    5.2.2  設備驅動控制系統
    5.2.3  數據採集系統
  5.3  複合地層代表性岩體試樣製備
    5.3.1  試驗工況設置
    5.3.2  複合岩體試驗交界面處理
    5.3.3  複合岩體試驗物理參數確定
  5.4  滾刀衝擊破岩試驗過程分析
    5.4.1  滾刀衝擊破岩試驗流程
    5.4.2  滾刀破岩過程試驗現象
    5.4.3  複合岩體切割過程破壞特徵
  5.5  滾刀破岩過程受力動態分析
    5.5.1  滾刀均一硬岩試驗受力特徵
    5.5.2  滾刀複合岩樣破岩受力特徵
  5.6  滾刀破岩過程振動響應
    5.6.1  滾刀切割過程貫入度變化
    5.6.2  切割過程滾刀振動分析
  5.7  岩屑形貌分析與破岩效率
    5.7.1  破岩試驗破碎岩屑統計特徵分析
    5.7.2  模擬中複合地層滾刀破岩體積變化分析
    5.7.3  模擬中複合地層交界面滾刀瞬時破岩效率變化分析
  5.8  複合地層滾刀衝擊荷載計算模型
    5.8.1  複合地層界面處滾刀受力動態變化規律
    5.8.2  滾刀衝擊荷載計算模型
  5.9  本章小結
第6章  含溶洞地層盾構滾刀切削試驗與協同機制
  6.1  引言
  6.2  滾刀切削溶洞試驗設計
    6.2.1  滾刀破岩試驗設備及操作流程介紹
    6.2.2  岩樣參數確定及工況設置
  6.3  試驗過程現象分析
    6.3.1  滾刀切割溶洞邊界試驗過程
    6.3.2  滾刀切割溶洞邊界的切痕分析
    6.3.3  溶洞邊界的破碎現象對比
    6.3.4  切割過程產生岩屑的形態
  6.4  單滾刀切削溶洞受力分析
    6.4.1  滾刀切割溶洞邊界時的垂直力變化
    6.4.2  恆定刀間距下滾刀兩次切割溶洞邊界的受力變化
  6.5  考慮刀盤姿態的多滾刀協同機制
    6.5.1  考慮刀盤傾斜的模型設置
    6.5.2  滾刀協同破岩模型的工況設計

    6.5.3  溶洞參數對多滾刀垂直力分佈的影響
    6.5.4  溶洞參數對刀盤邊緣約束力的影響
    6.5.5  考慮刀盤變形的多滾刀協同破岩過程模擬
    6.5.6  溶洞參數對刀群垂直力分佈的影響
    6.5.7  溶洞參數對刀盤變形的影響
  6.6  本章小結
第7章  基於「機-岩」數據的複合地層滾刀磨損預測
  7.1  引言
  7.2  盾構「機-岩」數據來源與處理
    7.2.1  盾構「機-岩」數據前處理
    7.2.2  輸入參數數據前處理
    7.2.3  基於經驗公式的正面滾刀環均磨損值反算
  7.3  滾刀環均磨損值敏感性分析
  7.4  BP神經網路預測優化模型
    7.4.1  BP神經網路超參數的確定
    7.4.2  演算法優化BP神經網路預測模型的建立
  7.5  基於「機-岩」數據的滾刀磨損預測分析
    7.5.1  基於GA-BP模型的滾刀磨損預測與評價
    7.5.2  基於PSO-BP模型的滾刀磨損預測與評價
    7.5.3  基於SSA-BP模型的滾刀磨損預測與評價
  7.6  本章小結
第8章  基於盾構滾刀運動數據的滾刀磨損預測
  8.1  引言
  8.2  盾構滾刀運動數據來源與處理
    8.2.1  盾構滾刀運動數據前處理
    8.2.2  滾刀實時磨損值
  8.3  滾刀實時磨損值敏感性分析
    8.3.1  基於數理統計方法的敏感性分析
    8.3.2  基於非線性演算法的敏感性分析
    8.3.3  敏感性計算結果分析
  8.4  BP神經網路預測優化模型
    8.4.1  BP神經網路結構的確定
    8.4.2  演算法優化BP神經網路預測模型的建立
  8.5  基於滾刀運動數據的磨損預測分析
    8.5.1  單滾刀多盾構區間磨損預測分析
    8.5.2  多滾刀多盾構區間磨損預測分析
  8.6  本章小結
第9章  總結與展望
  9.1  主要內容總結
  9.2  未來研究展望
參考文獻

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