在動力計算中，有四種方法可以施加動力載荷。本計算采用應力時程曲線的加載方法，直接將應力波函數(shù)應用于模型內(nèi)部節(jié)點。在這種情況下，使用靜態(tài)邊界可以有效地減少人工邊界上的反射，而不是自由場邊界。因此，考慮到邊界條件，在模型的水平、垂直和底部設(shè)置靜態(tài)邊界條件。

一、挖掘機銑刨頭特點

挖掘機銑刨頭做為一種新式的工程機械，可安裝在所有種類的液壓挖掘機上，合理取代鏟斗、挖掘機破碎錘、液壓機裁切等一般配備，用以隧道開挖和輪廓糾正、方式溝銑削、房屋拆除、瀝青混合料地面銑削、巖層凍土層銑削、樹桿銑削等行業(yè)。挖掘機銑刨頭的特點是：1。挖掘機銑刨頭銑削覆蓋面廣。在風化巖、凝灰?guī)r等低強度巖層中，較大銑削高效率可實現(xiàn)25-120m3/h（有別于巖相對密度和粉碎度），或無建筑鋼筋或少許混凝土結(jié)構(gòu)，選用功率大的挖掘機銑刨頭，可輕輕松松銑削直徑低于30mm的混泥土；2.震動低，噪音低。工程爆破施工可高效取代限定工程爆破區(qū)（如淺埋隧道施工或巖石層粉碎區(qū)），降低對巖體的影響，保護生態(tài)環(huán)境；3.精確操縱施工，迅速精準地修補構(gòu)造輪廓。挖掘機銑刨頭在隧道開挖中的運用，不但可以處理企業(yè)頭疼的問題，并且可以組裝在大中型液壓挖掘機上。可以用于替代代附加的液壓機尖嘴鉗施工成本費；

二、挖掘機銑刨頭隧道施工計算

為了更好地實現(xiàn)模擬效果，在動力模擬過程中，機械阻尼采用瑞利阻尼的形式。瑞利阻尼的設(shè)置主要需要兩個參數(shù)：臨界阻尼比和最小中心頻率。對于巖土材料，臨界阻尼比的范圍一般為2%~5%，而結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的臨界阻尼比為2%~10%。當使用彈性和塑性模型進行動力計算時，材料的塑性流動階段會消散大量的能量。此時，只需設(shè)置一個小的阻尼比即可滿足要求。中心頻率可以分析速度時程，獲得速度譜與頻率之間的關(guān)系，然后獲得中心頻率；對于簡單模型，模型的自振頻率也可以作為瑞利阻尼的中心頻率。經(jīng)計算分析，臨界阻尼比為0.05，中心頻率為28Hz。

三、挖掘機銑刨頭隧道巖體應力

在計算模擬中，考慮到實際隧道的主要因素，需要簡化模型，忽略一些相對次要的因素，假設(shè)如下:

①模型襯砌采用線性彈性模型，認為襯砌結(jié)構(gòu)的應力和變形在彈性范圍內(nèi)發(fā)生變化；②手掌周圍作用于手掌周圍和開挖循環(huán)圍巖，作用方向為法線方向；

③隧道周圍是銑削沖擊和爆炸的遠區(qū)，隧道周圍的動態(tài)荷載不會損壞圍巖。此時，圍巖處于彈性振動狀態(tài)。

開挖后，隧道周圍巖體的應力和位移重分布最為明顯。為了揭示開挖過程中巖體和硬夾層的應力和位移變化規(guī)律，在模型y=1段的幾個關(guān)鍵部位設(shè)置了nl~n15特征監(jiān)測點，以*監(jiān)測計算過程中巖體應力、位移、塑性區(qū)域和振動速度的變化規(guī)律，從而更有效地表達關(guān)鍵部位巖體的力學行為。此外，在距隧道拱頂15m范圍內(nèi)，每隔1m安排一次n16~n30觀察銑削和爆破引起的圍巖振動。

挖掘機銑刨頭主要由液壓電機、傳動系統(tǒng)和挖掘機銑刨頭組成。挖掘機銑刨頭作為執(zhí)行部件，是挖掘機銑刨頭最重要的組成部分之一。挖掘機銑刨頭的結(jié)構(gòu)主要包括銑挖轂、銑挖頭和銑挖頭座，其中挖掘機銑刨頭直接參與銑床材料，其布局和結(jié)構(gòu)參數(shù)直接影響液壓銑挖機的運動和動力性能，成為挖掘機銑刨頭設(shè)計的關(guān)鍵和關(guān)鍵內(nèi)容；由于液壓銑挖機工藝的復雜性，這部分設(shè)計也是挖掘機銑刨頭設(shè)計的難點。