一、盘形滚刀刀圈材料的切削加工性分析（论文文献综述）
王娟[1]（2021）在《矿用顶管掘进机刀具性能分析及刀盘设计》文中研究指明煤矿开采作业中,矿工开采是主要的作业方式。然而煤矿作业施工条件差,一旦发生坍塌事故,会造成大量人员伤亡。采取科学合理及时的救援措施是救援工作的关键。因此,迫切需要研制一种安全快速且适用于复杂环境的钻进技术及装备。采用顶管施工方法能够适用于井下大断面环境下的救援工作。切刀和滚刀作为常用的切削工具,破碎煤岩机理以及相关切削参数的设置,有助于提高破碎煤岩的效率,这些也会影响刀盘的设计。因此本文开展研究常用的破岩刀具破碎煤岩作用机理、切削参数对破岩效果的影响规律以及刀盘的开发设计,对我国自主研发刀具、优化刀具结构并在实际工程中应用提供一定的基础和参考,同时也可为顶管施工快速安全掘进提供理论依据。主要的研究内容如下:（1）基于煤岩的材料性质和切刀的结构特点,建立切刀切削煤岩的有限元分析模型,模拟了切刀破碎煤岩的切削过程,分析了切刀作用下的煤岩破碎原理和切削力变化的影响规律,研究了切刀不同切削前角和不同切削深度下的切削力的变化规律;（2）对滚刀破岩理论以及破坏准则进行了归纳总结,根据Drucker-Prager塑性准则和相关力学等知识,建立单把滚刀破碎岩石的有限元分析模型,模拟了滚刀破碎煤岩的破岩过程,分析了不同时刻的应力云图以及滚刀所受的三向力的变化规律,分析了单滚刀破碎煤岩的贯入度、切削速度对切削力的影响规律;（3）基于Drucker-Prager模型描述煤岩塑性本构关系,分别在双滚刀同时切削和顺次切削条件下,模拟了双滚刀作用下煤岩变形、破碎和剥离的破坏过程。分析了刀间距对切削力、岩石破碎量和比能的影响,最后对比两种切削方式的不同;（4）针对矿用顶管掘进机进行了刀盘结构设计,包括刀盘的选型、刀盘支撑梁位置、刀盘开口率等,并且创建了刀盘三维实体模型。针对四种不同的工况进行了有限元模拟分析,保证了刀盘的可靠性和设计的合理性。最后,选用广东某碎石场为实验基地,进行了现场实验,验证了刀盘设计的合理性。通过本课题的研究,得出了切削刀具切削煤岩的作用机理以及不同的切削参数对切削刀具破岩效果和破岩受力的影响规律;设计了矿用顶管掘进机刀盘的结构和获得了不同工况下的刀盘变形图和应力云图,为优化刀具的结构、刀盘设计以及掘进参数提供了一定的基础和思考,同时也可为顶管施工快速安全掘进提供理论依据。
吕政[2]（2020）在《高速钢激光熔覆WC/金刚石/Co-Cr基复合梯度涂层工艺及其性能研究》文中指出磨损和冲击诱发的刀齿裂纹是盾构刀具的主要失效机制。利用激光熔覆技术在高韧性高速钢表面熔覆高硬度复合梯度涂层,实现“硬韧互补”,可作为盾构机刀具的替代方案。本文在高速钢表面制备WC/金刚石/Co-Cr基复合涂层,研究了不同工艺参数对单道熔覆层的成型参数、稀释率和润湿角的影响规律。设计L9（34）正交试验,通过正交试验极差分析确定各因素对熔覆层综合性能的影响程度,获得最优工艺参数。同时,进行多道搭接试验,确定最优搭接率。利用优化后的工艺参数制备了WC/金刚石/Co-Cr基复合梯度涂层,从组织、成分、硬度、耐磨性和耐腐蚀性等方面分析了复合梯度熔覆层的综合性能。试验表明熔覆层主要由γ-Co、C、M23C6（M为Cr、Co、Mo）、W2C、M6C（Co3W3C,Fe3W3C）和少量WC相组成。梯度复合熔覆层的晶粒尺寸由底部到顶部逐渐细化,各层的结合界面发生元素相互扩散,实现化学冶金结合。WC、金刚石与粘结相的结合界面元素梯度变化改善了熔覆层的力学性能。梯度熔覆层表面的摩擦磨损形貌主要表现出的磨损形式是磨粒磨损,并伴有轻微粘着磨损和剥落磨损。金刚石、WC等高硬异质颗粒的均匀分布是熔覆层耐磨性改善的主要原因。复合熔覆层晶粒尺寸由底部到顶部实现梯度变化。机械振动有助于异质成核。机械振动辅助的熔覆层内部实现晶粒细化,结合界面的胞状晶/等轴晶带区变宽,出现枝晶折断、交错。水平机械振动等轴晶带变窄,垮界面连续生长的枝状晶提高熔覆层界面连接性。水平机械振动辅助的熔覆层的耐磨性和耐腐蚀性最优。
田军兴[3]（2016）在《全断面硬岩掘进机滚刀对岩石节理的适应性研究》文中提出随着我国经济的迅猛发展,城市地下交通工程、市政管道、铁路隧道等隧道施工建设与日俱增,为满足隧道施工的迫切需求,全断面硬岩掘进机（TBM）因其自身技术以及经济上的优越性得到了广泛的认可和应用,成为隧道掘进技术的主流。我国幅员辽阔,岩土种类繁多,复杂的地质情况对滚刀破岩的效率有了更高的要求。通过大量工程实践表明,岩石节理是影响滚刀破岩效率的一个重要因素。根据不同的地质条件来调整TBM的最佳运行速度,对于TBM破碎效率的提高有着重要的影响。节理是岩石内部存在的微小的裂隙,这些裂隙对岩石裂纹的扩展有着一定的影响,从而影响着滚刀的破岩效率。在TBM运行过程中,岩石对滚刀的反作用使得滚刀产生一定的磨损,从而影响着滚刀的寿命,间接的影响着施工的效率和地下工程的时间和成本。因此,本文通过建立盘形滚刀破岩模型,分别模拟滚刀对不同节理倾角和节理间距岩石的破岩过程,分析节理倾角和节理间距对岩石破碎效果的影响;其次对滚刀的运行速度与滚刀刀盘的旋转和前进速度的关系进行分析总结;最后通过相关试验进行验证分析。本文的主要工作如下:（1）介绍了国内外TBM技术的研究现状及应用,并对滚刀失效进行了相关分析。（2）理论分析了滚刀破岩机理,为后面滚刀的破岩模拟分析提供理论基础。（3）重点研究了岩石节理特征对滚刀破岩的影响。通过建立盘形滚刀破岩模型,分别模拟了滚刀对不同节理倾角和节理间距岩石的破岩过程,分析节理倾角和节理间距对岩石破碎效果。经过以上研究得到在滚刀破岩过程中,节理岩石破碎后的塑性应变在节理面处向岩石内部延伸;在节理间距相同的条件下,节理倾角为60°时,岩石破碎效率最高,而在节理倾角为90°时,岩石破碎效率最低。其次是岩石的破碎量随着节理间距增大而变小;当岩石节理间距大于100mm范围内变化时,节理间距对岩石破碎量的影响较小。（4）重点研究了滚刀速度对岩石节理破碎的影响。通过建立滚刀破岩速度模型,仿真分析了滚刀的旋转速度和贯入速度对节理岩石破碎的影响。经过研究得到在滚刀破岩过程中,滚刀的旋转速度对于节理岩石破碎的影响具有不规律性;而滚刀的贯入速度对节理岩石破碎的影响具有一定的规律性。在相同贯入速度下,节理倾角为60°的岩石最容易破碎。（5）试验研究了花岗岩的破碎过程,通过试验数据与理论数据进行对比研究,验证仿真的正确性,为选取滚刀破岩最佳参数,为TBM的高效运行提供参考依据。总之,本论文的工作集中在对全断面硬岩掘进机滚刀对岩石节理的适应性进行了较为系统全面的研究。从目前实际问题出发,建立了相应的数学分析模型,进行了相关影响因素的仿真研究和试验验证。
段留洋[4]（2014）在《TBM大直径盘形滚刀破岩仿真及刀圈材料性能的研究》文中进行了进一步梳理城市的各种地下工程比如城市地铁、市政管道和水工隧道等还有全国范围内的铁路隧道、公路隧道等，这些工程的施工需要大量的隧道掘进机（TBM）。盘形滚刀是TBM切削岩石的刀具，属于易损耗件，在工程中消耗量很大，它的性能直接影响到工程的工期和工程造价。而国内对TBM滚刀切削岩石的载荷状况以及刀圈的材料与机械性能方面的研究相对较少。因此，深入研究TBM盘形滚刀破岩机理及刀圈材料性能对研制大直径、长寿命、高性能的滚刀，减少对TBM刀具的依赖及降低工程成本均有重要的现实意义。本文首先分析了TBM盘形滚刀的结构、材料及其适用范围。然后采用ANSYS/LS-DYNA对TBM滚刀滚削岩石的过程进行动态模拟和动力学分析，得到了岩石单轴抗压强度为45MPa时滚刀承受的切削载荷，通过与理论计算结果及实验数据的对比，验证了该仿真结果的可靠性。仿真研究了切削深度、滚刀转动速度等切削参数对滚刀切削载荷的影响规律，得到在岩石单轴抗压强度为45MPa时的最佳切削速度及贯入度，为工程人员在较软围岩介质的工况下设计工作参数提供了合理依据。另外，本文试验研究了现有国产刀圈的材料、金相组织及刀圈硬度的分布规律。结果表明，刀圈的平均硬度为49HRC，而国外高性能刀圈的硬度为54-56HRC，最高能达到63HRC，通过对刀圈组织的金相分析指出了刀圈性能的不足之处并提出改进建议。
林强[5]（2014）在《车削参数对淬硬40CrNiMo钢残余应力影响研究》文中研究指明TBM广泛应用于隧道掘进工程中，但TBM的关键技术国内还不成熟，关键零部件还依赖进口，对TBM相关技术的研究显得尤为重要和迫切。40CrNiMo钢是一种典型的中碳合金结构钢，以良好的综合力学性能被广泛用于汽车制造及超声技术中，其抗拉强度σb≥980Mpa，属于高强度合金钢，对应力集中敏感。国内使用的TBM是从国外进口，其刀圈材料性能与国产40CrNiMo钢性能极为相近，可选用40CrNiMo钢作为刀圈的材料，但在施工过程中出现因刀圈疲劳失效而影响施工作业进度的情况，造成巨大的经济损失。由于表面完整性中残余应力对零部件的疲劳性能影响很大，因此本文以TBM刀圈的相近材料（40CrNiMo钢）为研究对象，通过实验和仿真研究了车削参数对淬硬40CrNiMo钢切削加工后表面完整性中残余应力的影响,主要进行了以下几方面的研究：（1）对TBM滚刀进行了受力分析，确定了滚刀破岩过程中刀圈受到的最大拉应力是在刀圈表面一定深度处，明确了TBM刀圈的最终加工工艺应选择能在表面产生残余压应力的工艺；（2）在工艺系统模拟软件DEFORM-3D中建立了40CrNiMo钢工件的硬态车削加工模型，确定了工件材料的应力流动模型、刀-屑的摩擦磨损模型、切屑分离准则等相关支撑技术。并对后处理的仿真结果进行分析，得出不同切削条件下的残余应力分布状态，并得到切削速度、背吃刀量、进给量对残余应力的影响规律；（3）以不同的切削条件对40CrNiMo钢工件进行硬态车削加工实验，加工后用盲孔法测量了表面的残余应力，将实验结果与仿真结果进行了比较，验证了仿真结果的正确性。系统地总结了车削参数对淬硬40CrNiMo钢残余应力的影响规律。
赵晶晶[6]（2014）在《40CrNiMo钢硬态切削过程及表面形貌研究》文中指出一直以来制造业都是拉动经济增长的主要因素，自始至终制造业都在寻找一种节能、环保、经济、高效的生产方式加工零件或对现存生产工艺进行改进。许多产品的工作条件恶劣，对工件表面的硬度、耐磨性有较高的要求，例如齿轮、轴承和TBM机械的刀圈，它们都是由淬硬钢加工而成的。淬硬钢传统的加工工艺路线是：粗车——淬硬——精磨，PCBN刀具的出现带来了一种新的精密的加工方式，即硬态切削，可直接对淬硬工件进行精密车削加工，从而无需或只需少量的磨削加工。本文综述了硬态切削淬硬钢的国内外发展现状，并在充分调研的基础上，确定了切削刀具的几何角度参数和切削三要素，并制定了切削方案。在切削加工实际模型的基础上进行适当的简化，建立了硬态切削的有限元仿真二维及三维模型，通过Deform系列软件模拟了不同条件下的硬态切削淬硬40CrNiMo钢的过程。研究分析了三个切削力随切削三要素的变化规律，并与实验结果进行对比，由实验数据推导出切削力的经验公式，方差分析得到对切削力影响最显着的因素。在三维切削的基础上，利用Deform-2D仿真了二维切削过程，模拟了硬态切削淬硬40CrNiMo钢锯齿状切屑的形成机理，对比了实验切屑形态与仿真切屑形态。由于工件已加工表面的形貌直接影响工件的抗疲劳性能，本文对工件已加工表面形貌进行观察，测量了工件的表面粗糙度，观察了表层的金相组织。通过仿真分析与实验研究，本文得到了切削三要素对切削力的影响，最小二乘法拟合出了切削力的经验公式。方差分析得到了a p对三个切削力的影响都是高度显着的， f对F x的影响不显着。通过分析工件已加工表面形貌得到了工件表面粗糙度R a可达到磨削水平，粗糙度R z低于磨削加工的切削条件，在该切削条件下工件表面为细晶马氏体组织，硬度高耐磨性好。
周勇庆,张福润[7]（2002）在《盘形滚刀刀圈材料的切削加工性分析》文中进行了进一步梳理通过对盘形滚刀刀圈材料的化学成分及热处理影响因素的分析 ,在刀具材料、几何角度及切削参数的选择方面提出了改善该材料加工性的方法
二、盘形滚刀刀圈材料的切削加工性分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、盘形滚刀刀圈材料的切削加工性分析（论文提纲范文）
（1）矿用顶管掘进机刀具性能分析及刀盘设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤矿救援方式研究现状 |
| 1.2.2 顶管掘进机破碎刀具研究现状 |
| 1.2.3 顶管掘进机刀盘设计研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 切刀切削机理与效果数值模拟研究 |
| 2.1 切削力学模型 |
| 2.2 切刀切削煤岩的有限元模拟 |
| 2.2.1 Drucker-Prager本构模型 |
| 2.2.2 有限元仿真模型的建立 |
| 2.3 切刀切削煤岩的有限元模拟结果分析 |
| 2.3.1 切削机理的研究 |
| 2.3.2 切削参数对切削力的影响分析 |
| 2.3.3 仿真结果与理论模型结果比较 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 单滚刀切削机理与效果数值模拟研究 |
| 3.1 盘形滚刀破岩理论及破坏准则 |
| 3.1.1 破岩理论 |
| 3.1.2 破坏准则 |
| 3.2 单滚刀作用下破岩有限元模拟 |
| 3.2.1 有限元模型的建立 |
| 3.2.2 有限元仿真过程分析 |
| 3.3 贯入度对滚刀破岩特性分析 |
| 3.3.1 贯入度对破岩效果的影响 |
| 3.3.2 贯入度对滚刀破岩受力的影响 |
| 3.4 切削速度对滚刀破岩特性分析 |
| 3.4.1 切削速度对破岩效果的影响 |
| 3.4.2 切削速度对滚刀破岩受力的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 双滚刀切削机理与效果数值模拟研究 |
| 4.1 双滚刀作用下破岩有限元模拟 |
| 4.1.1 有限元模型的建立 |
| 4.1.2 掘进性能评价指标 |
| 4.2 刀间距对滚刀破岩特性分析 |
| 4.2.1 刀间距对破岩效果的影响 |
| 4.2.2 刀间距对滚刀破岩受力的影响 |
| 4.3 不同切削次序对滚刀破岩特性分析 |
| 4.3.1 不同切削次序对双刀破岩效果 |
| 4.3.2 不同切削次序的双刀破岩结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 矿用顶管掘进机刀盘设计分析 |
| 5.1 刀盘设计的技术参数 |
| 5.2 刀盘结构设计 |
| 5.2.1 刀盘形式及支撑方式 |
| 5.2.2 支撑梁支撑位置 |
| 5.2.3 辐条数量 |
| 5.2.4 刀盘开口方式 |
| 5.2.5 刀具布置方案 |
| 5.3 刀盘三维实体建模及有限元分析 |
| 5.3.1 刀盘三维实体模型 |
| 5.3.2 刀盘有限元分析 |
| 5.3.3 典型工况分析 |
| 5.4 现场实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）高速钢激光熔覆WC/金刚石/Co-Cr基复合梯度涂层工艺及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 表面改性技术 |
| 1.2.1 喷涂技术 |
| 1.2.2 气相沉积技术 |
| 1.2.3 表面渗碳技术 |
| 1.2.4 激光熔覆技术 |
| 1.3 激光熔覆技术 |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 材料种类 |
| 1.3.3 熔覆工艺 |
| 1.3.4 熔覆成型参数 |
| 1.4 激光熔覆金刚石、WC、Co-Cr基复合梯度涂层研究现状 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 第2章 试验材料及研究方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 基体材料 |
| 2.1.2 熔覆材料 |
| 2.2 熔覆设备 |
| 2.3 熔覆层分析测试方法 |
| 2.3.1 样品制备 |
| 2.3.2 微观组织及物相成分分析 |
| 2.3.3 显微硬度检测 |
| 2.3.4 耐磨性检测 |
| 2.3.5 耐腐蚀性检测 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 激光熔覆工艺参数优化 |
| 3.1 单因素试验方案 |
| 3.2 熔覆各因素对宏观形貌影响 |
| 3.2.1 激光功率对表面宏观形貌影响 |
| 3.2.2 扫描速度对表面形貌的影响 |
| 3.2.3 送粉速率对表面形貌的影响 |
| 3.3 熔覆各因素对成型参数、稀释率及润湿角的影响 |
| 3.3.1 激光功率对成型参数及稀释率的影响 |
| 3.3.2 扫描速度对成型参数、稀释率及润湿角的影响 |
| 3.3.3 送粉速率对成型参数、稀释率及润湿角的影响 |
| 3.4 激光熔覆正交试验 |
| 3.4.1 激光熔覆正交试验设计 |
| 3.4.2 正交试验数据评估方法 |
| 3.4.3 极差分析 |
| 3.4.4 最优工艺参数的选择 |
| 3.5 多道搭接激光熔覆试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 激光熔覆WC/金刚石/Co-Cr基复合梯度涂层组织及性能 |
| 4.1 梯度熔覆层宏观形貌 |
| 4.2 熔覆层组织分布及物相分析 |
| 4.2.1 梯度熔覆层组织分布 |
| 4.2.2 梯度熔覆层物相分析 |
| 4.3 梯度熔覆层结合界面元素分布 |
| 4.3.1 梯度熔覆层粘结相结合界面 |
| 4.3.2 梯度熔覆层硬质相结合界面 |
| 4.4 梯度熔覆层综合性能 |
| 4.4.1 显微硬度分析 |
| 4.4.2 梯度熔覆层耐磨性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 机械振动激光熔覆WC/金刚石/Co-Cr基复合涂层组织及性能 |
| 5.1 机械振动辅助梯度熔覆层宏观形貌 |
| 5.2 机械振动辅助梯度熔覆层组织及物相分析 |
| 5.2.1 机械振动辅助梯度熔覆层金相组织分析 |
| 5.2.2 机械振动辅助梯度熔覆层物相分析 |
| 5.3 机械振动辅助梯度熔覆层性能分析 |
| 5.3.1 梯度熔覆层显微硬度分析 |
| 5.3.2 梯度熔覆层耐磨性分析 |
| 5.3.3 梯度熔覆层耐腐蚀性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）全断面硬岩掘进机滚刀对岩石节理的适应性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 国外TBM技术发展和现状 |
| 1.2.1 国外TBM技术发展 |
| 1.2.2 国外TBM技术研究及应用现状 |
| 1.3 国内TBM技术研究及应用现状 |
| 1.3.1 国内TBM技术发展历程 |
| 1.3.2 国内TBM技术研究及应用现状 |
| 1.4 滚刀失效分析 |
| 1.4.1 滚刀的失效形式 |
| 1.4.2 岩石对滚刀磨损的影响 |
| 1.4.3 减少滚刀磨损的措施 |
| 1.5 论文研究内容 |
| 第二章 滚刀破岩机理 |
| 2.1 滚刀的破岩机理 |
| 2.2 岩石损伤现象 |
| 2.3 滚刀破岩的机理分析 |
| 2.4 岩石受力预测公式 |
| 2.4.1 滑移线场理论 |
| 2.4.2 沟间剪断破岩理论 |
| 2.5 岩石材料的屈服准则 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 岩石节理特征对滚刀破岩的影响性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 仿真软件介绍 |
| 3.3 建立盘形滚刀破岩模型 |
| 3.3.1 岩石节理特征 |
| 3.3.2 滚刀及岩石材料属性 |
| 3.3.3 有限元网格划分 |
| 3.3.4 模型边界条件设定 |
| 3.3.5 模型准则的选择 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.4.1 节理倾角对岩石破碎的影响 |
| 3.4.2 节理间距对岩石破碎的影响 |
| 3.4.3 节理特征与岩石破碎的适应性研究 |
| 3.4.4 含有节理岩石的破碎试验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 滚刀速度对岩石节理的适应性研究 |
| 4.1 滚刀破岩速度模型 |
| 4.1.1 材料的选择 |
| 4.1.2 仿真模型参数的设置 |
| 4.2 仿真结果与分析 |
| 4.2.1 滚刀旋转速度对节理岩石破碎的影响 |
| 4.2.2 滚刀贯入速度对节理岩石破碎的影响 |
| 4.3 试验性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 花岗岩的破碎试验研究 |
| 5.1 试验条件 |
| 5.2 选择岩石材料 |
| 5.3 岩石裂纹分析 |
| 5.4 岩石破碎截面的扫描分析 |
| 5.5 岩石密实核的分析 |
| 5.6 速率与破岩力的关系 |
| 5.7 岩石内部破碎变形 |
| 5.7.1 光学显微镜下的岩石破碎 |
| 5.7.2 扫面电镜下的岩石微观结构 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）TBM大直径盘形滚刀破岩仿真及刀圈材料性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 TBM 的发展及应用历程 |
| 1.3 TBM 盘形滚刀国内外研究现状 |
| 1.4 课题来源及研究内容 |
| 2 TBM 盘形滚刀与岩石相互作用理论 |
| 2.1 TBM 刀具介绍 |
| 2.1.1 盘形滚刀的结构与材料 |
| 2.1.2 TBM 刀具的选用 |
| 2.2 岩石的基本性质 |
| 2.2.1 岩石的物理性质 |
| 2.2.2 岩石的力学性质 |
| 2.3 TBM 盘形滚刀破岩机理的研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 TBM 盘形滚刀破岩过程仿真研究 |
| 3.1 ANSYA/LS-DYNA 软件介绍 |
| 3.2 ANSYS/LS-DYNA 的算法及岩石的本构模型 |
| 3.2.1 ANSYS/LS-DYNA 的算法 |
| 3.2.2 ANSYS/LS-DYNA 中适用于岩石的本构模型的研究 |
| 3.4 TBM 盘形滚刀破岩过程仿真研究 |
| 3.4.1 建立实体模型 |
| 3.4.2 盘形滚刀的模拟 |
| 3.4.3 岩石的模拟 |
| 3.4.4 网格划分 |
| 3.4.5 接触设置 |
| 3.4.6 施加边界条件和载荷 |
| 3.5 结果分析及对比验证 |
| 3.5.1 仿真结果分析 |
| 3.5.2 仿真结果对比分析验证 |
| 3.6 切削深度和滚动速度对切削载荷的影响规律研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 TBM 滚刀刀圈硬度及材料组织分析 |
| 4.1 TBM 滚刀刀圈硬度分析 |
| 4.2 TBM 滚刀刀圈的金相组织分析 |
| 4.3 与进口 TBM 滚刀刀圈的性能对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）车削参数对淬硬40CrNiMo钢残余应力影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 40CrNiMo 钢的性质 |
| 1.2.1 40CrNiMo 钢的性能 |
| 1.2.2 40CrNiMo 钢的切削加工性 |
| 1.3 残余应力的研究现状 |
| 1.3.1 残余应力的概念 |
| 1.3.2 机械加工的残余应力 |
| 1.3.3 残余应力的国外研究进展 |
| 1.3.4 残余应力的国内研究进展 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 TBM 滚刀受力分析 |
| 2.1 TBM 简介 |
| 2.2 TBM 滚刀受力分析 |
| 2.2.1 TBM 滚刀破岩机理分析 |
| 2.2.2 TBM 滚刀受力分析 |
| 2.3 TBM 滚刀的失效形式 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 车削仿真模型建立 |
| 3.1 金属塑性成形仿真软件 DEFORM-3D 简介 |
| 3.2 刀具模型的建立 |
| 3.3 工件模型的建立 |
| 3.4 边界和接触条件 |
| 3.4.1 边界条件 |
| 3.4.2 切屑分离准则 |
| 3.4.3 刀-屑间接触摩擦磨损模型 |
| 3.4.4 热传导模型 |
| 3.5 模拟参数设置 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 仿真结果分析 |
| 4.1 DEFORM-3D 后处理简介 |
| 4.2 切削区的应力分布 |
| 4.2.1 金属切削已加工表面的形成过程 |
| 4.2.2 残余应力的产生机理 |
| 4.3 切削速度对残余应力的影响 |
| 4.4 背吃刀量对残余应力的影响 |
| 4.5 进给量对残余应力的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 残余应力的实验研究 |
| 5.1 车削加工实验方案 |
| 5.2 残余应力测量方法 |
| 5.3 盲孔法测量残余应力的基本原理 |
| 5.4 残余应力测量实验 |
| 5.4.1 实验设备及仪器 |
| 5.4.2 盲孔法测量残余应力的步骤 |
| 5.5 实验结果分析 |
| 5.5.1 Sigmar 综合信号测试平台（V09）简介 |
| 5.5.2 实验结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（6）40CrNiMo钢硬态切削过程及表面形貌研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 40CrNiMo 钢的性能 |
| 1.3 硬态切削技术及其现状 |
| 1.3.1 淬硬钢的切削加工性 |
| 1.3.2 硬态切削的定义与关键技术 |
| 1.3.3 硬态切削的研究现状 |
| 1.4 课题的主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 硬态切削过程仿真模型的建立 |
| 2.1 金属切削基本理论 |
| 2.1.1 金属切削的变形过程 |
| 2.1.2 切削力理论 |
| 2.1.3 切削热传导模型 |
| 2.1.4 切削温度的理论计算模型 |
| 2.2 课题研究涉及的理论知识及有限元建模 |
| 2.2.1 Deform 软件简介 |
| 2.2.2 刀具角度的换算 |
| 2.2.3 材料本构模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 硬态切削过程的有限元仿真 |
| 3.1 建立二维与三维仿真模型 |
| 3.2 仿真方案与边界条件的设置 |
| 3.2.1 仿真方案 |
| 3.2.2 边界条件的设置 |
| 3.3 切削力仿真结果分析 |
| 3.3.1 硬态切削过程中的切削力 |
| 3.3.2 切削速度对切削力的影响 |
| 3.3.3 进给量对切削力的影响 |
| 3.3.4 背吃刀量对切削力的影响 |
| 3.4 切屑仿真结果分析 |
| 3.4.1 切屑的类别 |
| 3.4.2 切屑形态及形成机理分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 硬态切削过程的实验研究 |
| 4.1 工件材料与切削刀具的选取 |
| 4.1.1 工件材料 |
| 4.1.2 PCBN 刀具 |
| 4.2 实验设备及过程 |
| 4.3 切削力经验公式的建立与方差分析 |
| 4.3.1 建立切削力的经验公式 |
| 4.3.2 方差分析 |
| 4.4 实验与仿真切屑的对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 工件已加工表面形貌研究 |
| 5.1 工件已加工表面粗糙度 |
| 5.2 表面粗糙度的评定与测量 |
| 5.2.1 表面粗糙度的评定 |
| 5.2.2 表面粗糙度的测量 |
| 5.3 工件已加工表面粗糙度结果分析 |
| 5.4 白层简介 |
| 5.4.1 白层的基本特征 |
| 5.4.2 白层的形成机制 |
| 5.5 白层的金相组织分析 |
| 5.5.1 实验仪器 |
| 5.5.2 金相分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文完成的工作与得到的主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
四、盘形滚刀刀圈材料的切削加工性分析（论文参考文献）
- [1]矿用顶管掘进机刀具性能分析及刀盘设计[D]. 王娟. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]高速钢激光熔覆WC/金刚石/Co-Cr基复合梯度涂层工艺及其性能研究[D]. 吕政. 太原理工大学, 2020(07)
- [3]全断面硬岩掘进机滚刀对岩石节理的适应性研究[D]. 田军兴. 沈阳建筑大学, 2016(04)
- [4]TBM大直径盘形滚刀破岩仿真及刀圈材料性能的研究[D]. 段留洋. 郑州大学, 2014(03)
- [5]车削参数对淬硬40CrNiMo钢残余应力影响研究[D]. 林强. 郑州大学, 2014(02)
- [6]40CrNiMo钢硬态切削过程及表面形貌研究[D]. 赵晶晶. 郑州大学, 2014(02)
- [7]盘形滚刀刀圈材料的切削加工性分析[J]. 周勇庆,张福润. 江汉石油学院学报, 2002(04)