MultiFracS被应用于研究围压对TBM刀具破岩及最优刀间距的影响，发表于EABE

【最新论文】Wang T, Yan C*, Zheng H. Investigation on rock breaking and optimum spacing of TBM cutters under confining stress using a continuum-discontinuum method. Engineering Analysis with Boundary Elements, 2024(165):105775.

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原位应力是影响隧道掘进机(TBM)性能的重要地质因素之一。同时，刀具磨损也是TBM隧道掘进中一个不可忽视的问题。本文采用多物理场断裂分析软件MultiFracS，探讨围压对岩石破碎和最佳刀具间距的影响。首先，揭示了围压平衡过程中系统动能和岩石表面位移的演化过程。然后，进行了一系列相邻刀具压痕试验，分析了岩石断裂模式及其转换规律、刀具力和破碎区的垂直范围，并与现有的实验和数值结果进行了比较。最后，对碎片形状和面积进行计数，并根据碎片面积和刀具工作对比能(SE)进行了定量分析。此外，还讨论了不同磨损情况下的刀具力和切削性能。结果表明，随着围压的增加，最大刀具力增大，垂直裂纹扩展受到更强烈的抑制。总的来说，在所有围压下，随着刀具间距的增加，岩石碎片面积先增大后减小，而最佳刀具间距随着围压的增加而增加。

图1. 模型建立及边界条件

图2. 系统相关特征：(a) 动能演化, (b)表面位移演化,(c)地应力平衡后最大主应力、水平、竖向位移

图3. 不同围压和刀间距下岩石破裂形态

图4. 不同围压下裂纹扩展比较:(a)实验, (b)RFPA, (c) MultiFracS

图5. 在不同围压下刀具受力随位移演化