深层取心钻具冲击应力传递及其碎岩负载特性研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第9页 |
| 1.1.1 课题背景 | 第9页 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 | 第9页 |
| 1.2 地外天体冲击采样技术研究发展 | 第9-13页 |
| 1.2.1 月面大尺度岩石的调研 | 第9-10页 |
| 1.2.2 冲击采样机具研究发展 | 第10-13页 |
| 1.3 钻具冲击破碎岩石研究发展 | 第13-16页 |
| 1.3.1 岩石冲击破碎研究发展 | 第13-14页 |
| 1.3.2 冲击应力传递特性研究发展 | 第14-15页 |
| 1.3.3 深层采样钻机冲击作用研究进展 | 第15-16页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第2章 冲击应力在采样钻具中传递特性分析 | 第17-33页 |
| 2.1 冲击应力传递机构概述 | 第17-18页 |
| 2.2 冲击应力传递岩石模型研究 | 第18-24页 |
| 2.2.1 冲击应力碰撞输入建模 | 第19-21页 |
| 2.2.2 冲击应力摩擦衰减建模 | 第21-22页 |
| 2.2.3 冲击应力在岩石中传递建模 | 第22-24页 |
| 2.3 钻具结合面冲击应力特性研究 | 第24-27页 |
| 2.3.1 刚体质量结合面冲击应力传递建模 | 第24-25页 |
| 2.3.2 刚体阻尼结合面冲击应力传递建模 | 第25-27页 |
| 2.3.3 结合面模型传递效率分析 | 第27页 |
| 2.4 采样钻具中扭转波与弯曲波研究 | 第27-32页 |
| 2.4.1 采样钻具中冲击横波建模 | 第27-28页 |
| 2.4.2 采样钻具中冲击扭转波建模 | 第28-30页 |
| 2.4.3 采样钻具中冲击弯曲波建模 | 第30-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 第3章 冲击应力在钻具中传递特性仿真及验证 | 第33-48页 |
| 3.1 冲击应力传递特性仿真 | 第33-35页 |
| 3.1.1 弹簧—凸轮动力学仿真 | 第33-35页 |
| 3.1.2 冲击应力传递有限元仿真 | 第35页 |
| 3.2 冲击应力传递测试及采集系统 | 第35-39页 |
| 3.2.1 冲击作动机构研制 | 第36-37页 |
| 3.2.2 试验及测试系统搭建 | 第37-39页 |
| 3.3 冲击应力传递试验分析 | 第39-46页 |
| 3.3.1 冲击应力波形及传递验证 | 第40-42页 |
| 3.3.2 冲击应力在钻杆中传递特性试验 | 第42-44页 |
| 3.3.3 冲击应力在结合面传递特性试验 | 第44-45页 |
| 3.3.4 冲击应力弯曲与扭转传递特性试验 | 第45-46页 |
| 3.4 冲击作用对钻进负载影响分析 | 第46-47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 单切削刃冲击破碎岩石负载分析 | 第48-62页 |
| 4.1 岩石的性质与失效形式 | 第48-51页 |
| 4.1.1 月岩组成与分布 | 第48页 |
| 4.1.2 岩石的物理性质 | 第48-50页 |
| 4.1.3 岩石的力学性质 | 第50页 |
| 4.1.4 岩石的破碎形式 | 第50-51页 |
| 4.2 单切削刃静压侵入岩石力学建模 | 第51-55页 |
| 4.2.1 静压侵入刚度计算 | 第51-53页 |
| 4.2.2 单刃构型静压影响研究 | 第53-55页 |
| 4.3 单切削刃动态冲击岩石力学建模 | 第55-59页 |
| 4.3.1 单切削刃冲击负载计算 | 第55-57页 |
| 4.3.2 单刃构型动载影响研究 | 第57-59页 |
| 4.4 单切削刃与钻头负载对比 | 第59-61页 |
| 4.4.1 钻头构型设计 | 第59-60页 |
| 4.4.2 岩石凿入系数影响研究 | 第60-61页 |
| 4.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 第5章 单切削刃冲击碎岩仿真及试验 | 第62-79页 |
| 5.1 岩石冲击破碎离散元仿真 | 第62-64页 |
| 5.1.1 离散元在岩石领域应用 | 第62页 |
| 5.1.2 单切削刃破碎岩石仿真 | 第62-64页 |
| 5.2 单刃冲击测试及采集系统 | 第64-65页 |
| 5.3 冲击及构型参数影响试验研究 | 第65-75页 |
| 5.3.1 冲击参数对负载影响分析 | 第65-71页 |
| 5.3.2 切削刃构型对负载影响分析 | 第71-75页 |
| 5.4 全参数正交试验分析 | 第75-77页 |
| 5.5 本章小结 | 第77-79页 |
| 结论 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-85页 |
| 致谢 | 第85页 |
