工程装备数值仿真与应用

本教材主要介绍公路、 桥梁、隧道工程装备与工程 材料相互作用典型物理过程 的数值仿真技术和应用案例 ，重点介绍有限元和离散元 仿真技术、典型土木工程材 料特性、典型工程装备作业 过程仿真案例。 本教材分三篇，共十二 章。第一篇是绪论，主要介 绍数值仿真技术发展、典型 土木工程材料和工程装备数 值仿真方法。第二篇是公路 工程装备数值仿真，聚焦公 路施工过程中从原材料制备 、施工到养护过程中的关键 核心装备与作业过程，每一 章均以具体仿真案例为主线 。第三篇是桥隧工程装备数 值仿真，进行了梁和管片结 构体受力分析，介绍了隧道 掘进机破岩出碴过程的相关 案例。 本书可作为高校机械工 程、路桥隧工程和土木工程 等专业教材，同时也可供相 关行业的科研和生产单位的 工程技术人员参考。

第一篇 绪论 第一章 数值仿真技术概述 第一节 数值仿真技术的基本概念 第二节 数值仿真技术发展历史与现状 第三节 数值仿真技术的发展趋势 第二章 典型土木工程材料 第一节 岩石 第二节 水泥混凝土 第三节 沥青混合料 第四节 土与土石混合体 第三章 工程装备数值仿真方法 第一节 有限元方法 第二节 离散元方法 思考题 第二篇 公路工程装备数值仿真 第四章 路面/岩土材料标准受载破坏试验数值仿真 第一节 单轴压缩试验的数值仿真 第二节 巴西劈裂试验的数值仿真 思考题 第五章 石料破碎和筛分设备作业过程数值仿真 第一节 石料破碎和筛分设备基本结构及工作原理 第二节 石料破碎过程数值仿真 第三节 石料筛分过程数值仿真 思考题 第六章 水泥混凝土搅拌设备作业过程数值仿真 第一节 混凝土搅拌机类型、特点及工作原理 第二节 双卧轴混凝土搅拌机搅拌过程数值仿真 思考题 第七章 沥青混合料摊铺设备作业过程数值仿真 第一节 摊铺机的功能、总体结构和工作原理 第二节 EDEM模拟沥青混合料的可行性分析 第三节 基于EDEM的沥青混合料摊铺过程仿真分析 思考题 第八章 压实设备作业过程数值仿真 第一节 振动压路机用途、构造及工作原理 第二节 土壤振动压实过程数值仿真 思考题 第九章 典型土方机械作业过程数值仿真 第一节 挖掘机用途、分类、构造及工作原理 第二节 挖掘机作业过程数值模型构建 第三节 挖掘机作业过程数值仿真结果分析 思考题 第十章 沥青路面铣刨过程数值仿真 第一节 沥青路面铣削设备作业装置结构及基本理论 第二节 基于有限元软件ABAQUS的铣刨过程数值模型构建 思考题 第三篇 桥隧工程装备数值仿真 第十一章 TBM破岩和出碴过程数值仿真 第一节 TBM类型、核心部件与工作原理 第二节 滚刀破岩过程数值模型构建