岩石颗粒半径对BPM模型的影响分析开题报告
2020-02-20 08:02
1. 研究目的与意义（文献综述）
1.目的及意义（含国内外的研究现状分析）
1.1研究背景
随着港口经济发展和停靠船舶尺度的增加，作为航道疏浚和港口建设的主要疏浚设备，绞吸挖泥船在近年得到了长足的发展。绞吸式挖泥船是一类广泛应用于航道疏浚、港湾建设、水域环保、围海造地及人工造岛等领域的工程船舶。由于很多港口都拟建在珊瑚礁和岩层海岸带上，而珊瑚礁和海底硬质岩石属于一种特殊的疏浚物质，因此岩石疏浚的问题也就变得越来越突出[1]。针对疏浚对象从软质沙土到硬质岩石的不断变化，岩石疏浚越来越受到人们的重视，绞吸挖泥船的疏浚能力也得到了一定的发展。但是现阶段绞吸挖泥船绞刀头能够挖掘的岩石强度还比较低，切削载荷很难准确计算。在实际施工过程中，刀齿断裂和磨损现象仍然比较普遍。传统的水下岩石爆破技术不但生产成本高，生产效率低，而且对海底环境污染极大。而基于疏浚泥土理论所设计的挖泥船并不适用于疏浚强度很大的岩石。国内外绞吸挖泥船在疏浚岩石时，施工装备磨损和振动疲劳破坏的现象时有发生。
2. 研究的基本内容与方案
2．研究的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2.1基本内容
岩石是一种惯击系数较高的自然地址材料，绞吸式挖泥船施工过程中常发生绞刀切削岩石的恶劣工况，该工况对绞刀强度及所需功率有较高要求。本选题主要对不同特性的岩石特性进行分析，保证绞吸式挖泥船切削岩石过程中处于高效稳定的施工状态。
3. 研究计划与安排
3、进度安排
| 2019年02月16日--02月28日: | 调研. 拟定提纲. 完成《开题报告》。 |
| 2019年03月01日--03月10日: | 阅读参考文献，了解如何构建BPM模型及USC仿真方法，学习EDEM软件 |
| 2019年03月11日--03月20日: | 掌握某粒径岩石BPM模型构建方法 |
| 2019年03月21日--04月21日: | 改变岩石颗粒直径，建立不同粒径的岩石BPM模型，并总结不同粒径岩石模型构建的规律 |
| 2019年04月22日--05月02日: | 对各种不同粒径岩石模型进行UCS仿真，并与相关实验数据进行对比 |
| 2019年05月03日--05月26日: | 结果分析整理，完成并提交毕业论文。 |
4. 参考文献（12篇以上）
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4．参考文献 [1] 马健,欧阳义平,杨启,刘丹.绞吸挖泥船绞刀头岩石切削动载荷数值仿真[J].中国港湾建设,2014(12):10-14. [2] 叶勇,徐西鹏.岩石细观强度离散元数值模拟中颗粒形状的影响[J].华侨大学学报(自然科学版),2008(04):498-501. [3] 刘厚恕.国外挖泥船发展新态势[J].船舶,2009,20(06):1-7. [4] 高伟.国内外疏浚挖泥设备的对比与分析[J].中国港湾建设,2009(02):63-67. [5] 何炎平,谭家华.大型自航绞吸式挖泥船的发展和有关问题的思考[J].中外船舶科技,2008(02):8-13. [6] 金洋,张昌锁,郑晨,李莹.块体形状对岩石黏结颗粒模型力学特性的影响[J].煤炭技术,2017,36(05):84-86. [7] 罗荣，曾亚武等人非均质岩石材料宏细观力学参数的关系研究岩土工程学报,2012.12. [8] 刘先珊，董存军三维颗粒流数值模型的胶结砂岩力学特性重庆大学学报,2012.2. [9] 姚建伟,杨启.基于岩石切削理论的超大型绞吸挖泥船绞刀动载荷分析[J].中国港湾建设,2011(01):5-10. [10] 及钊. 岩土BPM建模方法及其岩土机械应用仿真研究[D].吉林大学,2015. [11] 尹小涛,李春光,王水林,邓琴.岩土材料细观、宏观强度参数的关系研究[J].固体力学学报,2011,32(S1):343-351. [12] 尹成. 岩石拉压实验的颗粒离散元模拟[D].西南交通大学,2014. [13] 汪金文,洪国军,孙奕映,江帅.挖泥船绞刀齿切削岩石的离散元分析[J].港工技术,2018,55(04):60-65. [14] 张凌博,蔡宗熙,李瑞祥,刘俸麟,韩美东.挖泥船绞刀挖岩过程的数值模拟[J].哈尔滨工程大学学报,2018,39(02):371-376. [15] 蒋明镜,白闰平,刘静德,周雅萍.岩石微观颗粒接触特性的试验研究[J].岩石力学与工程学报,2013,32(06):1121-1128. [16] BILGIN N, DEMIRCIN M A, COPUR H, et al. Dominant rockproperties affecting the performance of conical picks and the comparison ofsome experimental and theoretical results[J]. International Journal of RockMechanics and Mining Sciences, 2006, 43(1):139-156. [17] CUNDALL P A. A computer model for simulating progressive，large-scale movements in blocky rock systems[C]// Proceedings of theSymposium of International Society of Rock Mechanics. Nancy，France：[s. n.]，1971： [18] CUNDALL P A. The measurement and analysis of accelerationoil rock slopes[Ph. D. Thesis][D]. London：University of London，1971. 5、指导老师意见
指导老师签名： 年 月 日
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