基于PFC的沥青混凝土铣削仿真及刀具安装优化.pdfVIP

第 34卷 第4期 湘 潭 大 学 自 然 科 学 学 报 Vo1．34No．4 2012年 12月 NaturalScienceJournalofXiangtanUniversity Dee．2012 基于 PFC的沥青混凝土铣削仿真及刀具安装优化’ 周里群 ¨， 李 军 ， 邢 国 (1．湘潭大学 机械工程学院，湖南 湘潭 411105l2．常德烟草机械有限公司．湖南 常德 415000) [擒要] 基于离散元对沥青混凝土流变特性模拟的优越性．对其切削过程进行动态仿真，克服了传统连续介质力学模型 的宏观连续性假设的局限性。可以从微观角度对切削过程进行可视化的数值模拟．研究结果表明。通过单轴压缩试验校 正后的模型，得到在不同切削角下切削过程中刀具前刀面受力变化规律，并得出刀具在安装工程中优先选择 5～2O。切削 角的结论，为工程实际提供了参考． 关 键 词：沥青混凝土I离散元l切削力I摩擦力I刀具安装优化 中圈分类号 ：TH161 文献标识码 ：A 文章绩号 ：1000—5900(2012l04—0095一O4 TheDynamicM odelBasedonPFC ofAsphaltConcrete CuttingProcessandOptimizationofToolsInstallation ZH0ULi—qun¨。 LIJun 。 XINGGuo。 l1．SchoolofMechanicalEngineering．XiangtanUniversity。Xiangtan411105； 2．ChangdeTobaccoMachineryCo．．LTD．Changde415000China) [Abstract] Inthispaper．basedonthesuperiorityofthesimulationofthediscreteelementmethodwith therheologicalpropertiesonasphaltconcrete。itsimulatesmillingmachinecuttingprocessofasphaltcon— cretelovercomethelimitationsofthemacrocontinuityhypothesisbasedontraditionalcontinuum mechanics modelIandcanmakethiscuttingprocessvisiblefrom microcosmicangle．Theresearchresultsindicatedthat themodelcheckedbyuniaxialcompressiontest-getschangeruleofcuttingforceandfrictionforceindiffer— entcuttingangleoncuttingknifesurfaceofcuttingtools-andgetstheconclusionthat5～2Odegreescutting angleininstallationtoolsisgoodtotoolslife． Keywords： asphaltconcrete；discreteelementmethod；cuttingforce；frictionforce；optimization 沥青混凝土路面是一种粘弹性材料，具有一定的流变特性，该力学特性将影响沥青混凝土的切削性 能．随着公路养护市场的发展，沥青路面的铣削翻新 由铣刨机完成，而铣刨鼓是铣刨机实现铣削功能的 关键部件．现在国内的铣刨机 由于设计的数据不准确造成了铣刨鼓刀具磨损过快、磨损不均匀、铣削效 率低．为解决这些问题，从沥青混凝土的流变特性出发研究其铣削机理，运用离散元方法对沥青混凝土 铣削过程进行仿真；对刀具磨损进行试验研究．优选合理的刀具结构与角度，减少刀具磨损，降低施工成 本．目前研究大多建立在试验研究基础上D]．混凝土动态行为实际上是沥青混凝土中沥青和粗细集料运 动过程的综合体现，因