資源・素材学会 年次大会

さく岩機はトンネル掘削や鉱山採掘で用いられ、硬い岩石に対してはボタンビットが使用される。ボタンビットには多数のボタンチップが植え込まれており，それらの貫入特性を理解することは、効率的な穿孔を実現する上で重要である。しかし、荷重－貫入量曲線に及ぼすチップ径と岩種の影響についての検討例は少なく、実験やシミュレーションで貫入特性を把握することが必要となっている。現状では、数値シミュレーション手法として有限要素法がよく利用されているが、ビットの岩石への貫入過程においては、大変形やチッピングなどの現象を適切に扱うことが困難な場合がある。そこで本研究では、粒子法を用いて1つのボタンチップの岩石への貫入挙動シミュレーションを行った。ボタンチップが岩石に貫入する様子を再現し、荷重－貫入量曲線に影響を及ぼす要因とシミュレーション手法の妥当性を検討した。