برنده ها به عنوان ابزار برش TBM از مهمترین و حساس ترین پارامترهای حفاری در TBM می¬باشند. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار PFC2D تاثیر شکل نوک برنده ها بر مکانیزم خردشدگی سنگ و میزان نفوذ دیسک TBM بررسی شده است. به این منظور 6 برنده با اشکال هندسی متفاوت ساخته شد. مدل عددی سنگ شبیه سازی شده دارای مقاومت کششی 5MPa و تحت تنش محصورکننده 5MPa می باشد. نتایج نشان می دهد که فرآیند خردشدگی سنگ در سه مرحله انجام می پذیرد. این سه مرحله عبارت اند از مرحله فشردگی سنگ زیر برنده، مرحله شکل گیری میکروترکها در زیر قسمت فشرده شده و مرحله ایجاد و گسترش ترکهای کششی. همچنین شکل هندسی برنده ها زون شکست را تحت تاثیر قرار می دهد. از مدل سازی ها می توان دریافت که میزان نیروی لازم برای شکست سنگ تحت اشکال هندسی مختلف برنده متفاوت می باشد. در این مقاله بهینه ترین آرایش هندسی که با کمترین نیروی شکست بیشترین زون شکست را ایجاد می نماید، پیشنهاد شده است. در این مطالعه بهترین حالت شکست سنگ تحت تیغه TBM در سنگ ضعیف با فشار محصور شوندگی پایین برای تیغه ای با لبه مقعر شکل دیده شد.