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摘要
随着深地资源的开发，镶齿滚刀在硬岩破碎竖向钻进中的应用愈加广泛。基于高精度拟合的离散元数值模型研究各因素对破岩效果的影响，获得动荷载波动差异系数和比能耗的变化规律。研究发现镶齿破岩以拉伸破坏裂纹为主，齿端曲率是影响微裂纹数量的最关键因素，微裂纹的方位角分布显示，受拉裂纹的分布较均匀，而剪切裂纹的分布主要集中在45°和135°附近。对于不同破岩模式下，镶齿破岩参数与荷载波动情况及比能耗的相关性差异较大，锥角和齿端曲率的影响存在极值，而侵深和攻角表现出单调的相关性。初始压力条件开始对破岩效率有抑制作用，而在与单轴抗压强度比值达到0.8时，比能耗明显下降。随着初始压力系数的增大，微剪切裂纹方位角分布逐渐均布化，而微拉伸裂纹逐渐向水平方向聚集。
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