›› 2004, Vol. 25 ›› Issue (12): 2013-2017.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

受冲击荷载作用土体变形的有限元研究

谭凡教,陈洪泳,殷 琨,王如生   

  1. 吉林大学 建设工程学院,吉林 长春 130026
  • 收稿日期:2003-07-29 出版日期:2004-12-10 发布日期:2014-08-19
  • 作者简介:谭凡教,1979年生,男,博士生,主要从事多工艺冲击回转钻进技术研究。
  • 基金资助:

    中国地质调查院基金项目资助。(项目编号:200020160127)

Finite element analysis of deformations of soils under impaled loading

TAN Fan-Jiao , CHEN Hong-yong ,YIN Kun , WANG Ru-sheng   

  1. College of Constructional Engineering, Jilin University , Chang chun 130026,China
  • Received:2003-07-29 Online:2004-12-10 Published:2014-08-19

摘要: 把土当作一种弹塑性材料,把钻头冲击土体的过程抽象为一个半无限体在圆环面积上受均布力作用的问题,建立合理的计算模型,采用ANSYS有限元分析中瞬时动态动力学分析来模拟分析土体冲击变形过程,探讨在钻头结构一定、输出一定的冲击功的条件下,其所能切入土层的深度和钻头对柱状土心的扰动情况。经分析得出,土体轴向压缩量在钻头底唇面处最大,在土样中心部位最小;钻头内外壁和土层接触处土中的密塞斯应力几乎是突变的,而应力在土样中几乎都保持在最小值的水平;冲击对土样的扰动只是在一个很小的范围内。

关键词: 分析土体, 冲击变形, ANSYS有限元分析, 钻头底唇面

Abstract: If the soil is regarded as a kind of plastic material, the impacting process can be abstracted as an acting problem of the semi-infinite body under uniform distribution pressure, so we can establish proper computation model, adopt the momentary kinetics analysis in ANSYS limited analysis software to stimulate and analyze the impacting process, in order to inquiry into the bit’s cut-in depth in soil layer and the bit’s effect on soil sample in terms of bit’s structure certain and the percussive work certain. From the analytical result, we can conclude that, firstly the soil sample’s axial compression is maximum in the bit lips surface is minimum in the center part of soil sample; secondly the messais stress in the interacting place of the bit’s inside wall and soil layer is mutating ,and the stress in soil sample keeps almost in the minimum level; finally the disturbance of impacting on the soil sample is within the very fine scope.

Key words: analytical soil sample, impact deformation, ANSYS FEA, bit’s lips surface.

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