路面銑刨機(jī)銑削過(guò)程的離散元仿真.pdf

1、隨著我國(guó)公路建設(shè)的飛速發(fā)展,對(duì)路面機(jī)械的需求量的增加,路面銑刨機(jī)作為典型的路面養(yǎng)護(hù)器械的需求也隨之增加。但國(guó)內(nèi)銑刨機(jī)的研究才剛剛起步,尤其在銑刨機(jī)的銑削機(jī)理的研究與國(guó)外的銑刨機(jī)研究有很大的差距,使得國(guó)產(chǎn)的銑刨機(jī)使用壽命明顯短于國(guó)外同類產(chǎn)品。因此對(duì)銑刨機(jī)銑削瀝青混凝土和水泥混凝土的過(guò)程進(jìn)行研究很具有實(shí)際價(jià)值。
　　瀝青混凝土和水泥混凝土作為具有粘彈性和流變特性的多項(xiàng)復(fù)合材料,傳統(tǒng)的有限元分析方法已不能滿足研究的需要,本文采用在研究各

2、向異性及流變特性等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)的離散元軟件PFC2D(Particle Flow Code in2 Dimension)為平臺(tái),分析混凝土材料中各種骨料之間的作用,并分別用剛性接觸、接觸粘結(jié)和平行粘結(jié)模型對(duì)材料內(nèi)部的各種作用進(jìn)行模擬,然后通過(guò)計(jì)算和分析建立試驗(yàn)參數(shù)、模型參數(shù)及模型微觀參數(shù)之間的聯(lián)系,為混凝土模型的重構(gòu)奠定基礎(chǔ);通過(guò)試驗(yàn)參數(shù)與微觀參數(shù)及模型參數(shù)的關(guān)系,重構(gòu)混凝土構(gòu)成,并詳細(xì)介紹了根據(jù)國(guó)家關(guān)于混凝土進(jìn)行單軸試驗(yàn)的先關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

3、制定試件的過(guò)程,最后通過(guò)對(duì)制備的模擬試件進(jìn)行模擬單軸壓縮試驗(yàn),對(duì)模型的參數(shù)進(jìn)行校對(duì),使得模型的力學(xué)參數(shù)達(dá)到試驗(yàn)的要求,為下一步的研究提供試件。
　　利用離散元建立瀝青混凝土的切削模型,采用了單因素法和正交試驗(yàn)的方法,對(duì)不同銑削速度vc、進(jìn)給速度vf、切削深度th和切削前角γ0的銑削條件下刀具的受力進(jìn)行研究,通過(guò)過(guò)程的模擬和數(shù)據(jù)的分析,得到銑削深度th與刀具前角對(duì)銑削力Y向分力影響較大,銑削深度th對(duì)銑削力X向分力影響最大,銑削速度

4、vc對(duì)銑削力的營(yíng)銷最小,得到的銑削速度對(duì)銑削力的影響與在巖石的切削應(yīng)用中切削速度與切削力的關(guān)系一致,并由正交表L9(34)分析模擬結(jié)果得到切削速度vc為15m/min、進(jìn)給速度vf為1.32m/min、銑削深度th為20mm和刀具前角γ0為+5°時(shí)為最優(yōu)銑削條件,此時(shí)銑刀受到的銑削力相對(duì)較小。
　　將同一模型方法應(yīng)用到水泥混凝土的銑削過(guò)程,并把所得結(jié)果與瀝青混凝土銑削數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證方法的可行性,發(fā)現(xiàn)在不同刀具前角對(duì)銑削力的影響