Discrete element modelling of rock cutting

• Autorzy: Rojek J.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie skrawania skał metodą elementów dyskretnych

• Konferencja: 14th KomPlasTech Conference, Zakopane, January 14-17, 2007
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The present paper presents modelling of rock cutting processes using the discrete element method. Numerical algorithm of the discrete element method employing cylindrical and spherical elements has been implemented and numerical simulation of rock cutting has been carried out. Numerical values of cutting forces have been compared with the theoretical values obtained from analytical formulae.

PL

Artykuł prezentuje numeryczne modelowanie procesów skrawania skał metodą elementów dyskretnych. W modelowaniu zastosowano metodę elementów dyskretnych wykorzystującą sztywne elementy cylindryczne i sferyczne. Algorytm numeryczny został implementowany we własnym programie komputerowym autora. Metoda elementów dyskretnych jest powszechnie uznaną za doskonale nadającą się do modelowania zagadnień z nieciągłościam występujących w mechanice skał. Możliwości metody w modelowaniu zniszczenia skał pokazano kilku przykładach numerycznych. Przykłady numeryczne obejmują symulacje prób wytrzymałościowych oraz skrawania skały. W symulacji uzyskano realistyczną postać zniszczenia skały. Poprawność wyników numerycznych oceniono przez porównanie z przewidywaniami teoretycznymi.

Słowa kluczowe

EN

rock cutting; discrete element method; numerical simulation

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 7, No. 2
• Strony: 224--230
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Rojek J.

• Institute of Fundamental Technological Research Świętokrzyska 21, 00-049 Warszawa, Poland

Bibliografia

• Cundall, P.A., 1988, Formulation of a Three Dimensional Distinct Element Model - Part I. A Scheme to Detect and Represent Contacts in a System of Many Polyhedral Blocks, Int. J. Rock Mech., Min. Sci. & Geomech. Abstr., 25(3), 107-116.
• Cundall, P.A., Strack, O.D.L., 1979, A discrete numerical method for granular assemblies, Geotechnique, 29, 47-65.
• Evans, L, 1965, The force required for pointed attack picks, Int. J. Min. Engng., 2, 63-71.
• Huang, H., 1999, Discrete Element Modeling of Tool-Rock Interaction, PhD thesis, University of Minnesota.
• Nishimatsu, Y., 1972, The mechanics of rock cutting, Int. J. Rock Mech. Mining Sci., 9, 261-270.
• Podgórski, J., Jonak, J., 2004, Numeryczne badania procesu skrawania skał izotropowych, Lubelskie Towarzystwo Naukowe, Lublin (in Polish).
• Rojek, J., Oñate, E., Zarate, F., Miquel, J., 2001, Modelling of rock, soil and granular materials using spherical elements, 2nd European Conference on Computational Mechanics ECCM-2001, Cracow, 26-29 June, 2001.
• Williams, J.R., O'Connor, R., 1999, Discrete Element Simulation and the Contact Problem, Archives Comp. Meth. Engng, 6(4), 279-304.