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EDEM离散元的地质层建模方式，能够满足不同地质颗粒的建模仿真。在对地质层和设备结构进行建模后，整体仿真盾构机械在掘进过程中的切削状态及后方螺旋输送机的传输效率。
下面将基于EDEM离散元真技仿术对盾构机械进行以下分析：
1. 地质层建模，2. 面板刀盘磨损分析，3. 辐条刀盘磨损分析，4. 螺旋输送设备磨损分析。
1. 地质层建模
砂卵石类：粘结力较差，粒径分布明显。可直接建模，确定粒径分布及物料生成方式（随机分布，正态分布，对数正态分布，均一分布，自定义占比等）。
细沙类：利用EDEM中的Hertz-Mindin 模型；
风化岩及软硬不一类：利用EDEM中的Hertz-Mindin with JKR模型；
黏土类：可塑性强，利用软件中的土壤EEPA模型建模。
通过EDEM仿真分析在不同地质层中，刀盘结构的作业效率和磨损情况，输出磨损数据确定不同地质层的最佳刀盘结构。
输出作业时内外压力大小，和土壤传输效率，合理设计刀盘孔隙率解决盾构压力平衡问题。
通过仿真确定最佳刀具种类和强度，为刀具材料设计研发提供依据。
2. 面板刀盘磨损分析
1）刀盘外侧刀具磨损严重中心处磨损较小；
2）滚刀磨损和挂到磨损不均匀；
3）刀具两侧磨损不一，和刀盘转向保持一致；
4）当条件一致时，刀盘的磨损随着覆土量的增加而增大。
3. 辐条刀盘磨损分析
1）磨损不均匀，且和刀盘转向保持一致；
2）外围磨损严重，中心磨损较小（不含鱼尾刀的情况）；
3）其他条件一致时，覆土量越大，磨损越大。
4. 螺旋输送设备磨损分析
螺旋输送设备是盾构机重要的组成部分，螺旋输送的速率直接影响盾构作业土压平衡性，是维持盾构作业正常运行的重要参数。
分析要点：螺距大小，螺旋转速，螺片直径。
下图为螺旋转速为100rpm和150rpm对磨损及输送量影响的仿真分析结果：
下图为螺旋直径为400，450，500时对磨损及输送量影响的仿真分析结果：
可见随着转速和直径的增大，设备输送量增大，磨损也增大，需要通过不停仿真获得最佳转速和最佳直径，使设备达到较高作业效率的同时降低设备磨损，延长设备使用寿命。
