| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 前言 | 第8-21页 |
| 1.1 研究的目的和意义 | 第8-9页 |
| 1.2 硬地层破岩工具国内外研究现状及发展趋势 | 第9-16页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第9-14页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第14-16页 |
| 1.2.3 硬地层破岩工具发展趋势 | 第16页 |
| 1.3 PDC 齿破岩数值模拟研究现状 | 第16-19页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第18-19页 |
| 1.4 论文主要研究内容 | 第19-20页 |
| 1.5 技术路线 | 第20-21页 |
| 第二章 试验钻头设计 | 第21-32页 |
| 2.1 犁削型 PDC 钻头设计 | 第21-26页 |
| 2.1.1 剖面形状设计 | 第21-23页 |
| 2.1.2 刀翼结构设计 | 第23页 |
| 2.1.3 布齿设计 | 第23-26页 |
| 2.1.4 水力设计 | 第26页 |
| 2.2 常规 PDC 钻头和混合型 PDC 钻头设计 | 第26-31页 |
| 2.2.1 常规 PDC 钻头设计 | 第27-29页 |
| 2.2.2 混合型 PDC 钻头设计 | 第29-31页 |
| 2.3 本章小结 | 第31-32页 |
| 第三章 台架试验 | 第32-37页 |
| 3.1 试验装置 | 第32-34页 |
| 3.1.1 钻机 | 第32页 |
| 3.1.2 数据采集系统 | 第32-34页 |
| 3.2 岩样选取 | 第34-35页 |
| 3.3 试验方案 | 第35页 |
| 3.4 试验步骤 | 第35-36页 |
| 3.5 数据处理 | 第36-37页 |
| 第四章 试验结果与分析 | 第37-49页 |
| 4.1 犁削型 PDC 钻头钻进特性研究 | 第37-43页 |
| 4.1.1 钻压和岩性对机械钻速影响规律 | 第37-39页 |
| 4.1.2 转速对机械钻速影响规律 | 第39-43页 |
| 4.2 犁削型与混合型、常规 PDC 钻头钻速比较 | 第43-48页 |
| 4.3 本章小结 | 第48-49页 |
| 第五章 锥形 PDC 齿破岩机理与规律研究 | 第49-62页 |
| 5.1 锥形 PDC 齿破岩有限元模型 | 第49-52页 |
| 5.1.1 模型假设 | 第50页 |
| 5.1.2 几何模型建立与网格划分 | 第50-51页 |
| 5.1.3 材料模型选取 | 第51页 |
| 5.1.4 定义分析步 | 第51页 |
| 5.1.5 边界条件 | 第51-52页 |
| 5.1.6 定义接触相互作用 | 第52页 |
| 5.2 锥形 PDC 齿破岩机理 | 第52-57页 |
| 5.2.1 切向破岩机理 | 第54-55页 |
| 5.2.2 侧向破岩机理 | 第55-56页 |
| 5.2.3 “相邻”效应 | 第56-57页 |
| 5.3 锥形 PDC 齿破岩规律研究 | 第57-61页 |
| 5.3.1 破岩规律数值模拟方案 | 第57页 |
| 5.3.2 数值模拟结果及分析 | 第57-61页 |
| 5.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 结论与建议 | 第62-64页 |
| 参考文献 | 第64-68页 |
| 致谢 | 第68页 |