| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-15页 |
| 1.2 泥浆泵活塞的研究现状 | 第15-21页 |
| 1.2.1 泥浆泵活塞结构研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.2 泥浆泵活塞形态研究现状 | 第18-20页 |
| 1.2.3 泥浆泵活塞材料研究现状 | 第20-21页 |
| 1.3 耐磨技术研究现状 | 第21页 |
| 1.4 动密封技术研究现状 | 第21-22页 |
| 1.5 仿生非光滑耐磨技术的研究现状 | 第22-23页 |
| 1.6 本文的主要研究内容 | 第23-25页 |
| 第2章 泥浆泵活塞失效形式及仿生设计 | 第25-37页 |
| 2.1 泥浆泵工作原理 | 第25页 |
| 2.2 泥浆泵活塞的运动规律 | 第25-28页 |
| 2.3 泥浆泵活塞受力分析 | 第28-29页 |
| 2.4 泥浆泵活塞失效形式 | 第29-32页 |
| 2.4.1 现场调研 | 第29-31页 |
| 2.4.2 泥浆泵活塞主要失效形式 | 第31-32页 |
| 2.4.2.1 活塞磨粒磨损失效 | 第31页 |
| 2.4.2.2 活塞皮碗挤伤失效 | 第31-32页 |
| 2.4.2.3 活塞皮碗密封失效及疲劳失效 | 第32页 |
| 2.5 泥浆泵活塞失效原因分析 | 第32-34页 |
| 2.5.1 泵压、泵速的影响 | 第32-33页 |
| 2.5.2 摩擦热的影响 | 第33页 |
| 2.5.3 活塞间隙的影响 | 第33-34页 |
| 2.5.4 泥浆的影响 | 第34页 |
| 2.5.5 缸套质量的影响 | 第34页 |
| 2.6 泥浆泵活塞仿生形态设计 | 第34-35页 |
| 2.7 本章小结 | 第35-37页 |
| 第3章 仿生泥浆泵活塞磨损试验研究 | 第37-69页 |
| 3.1 泥浆泵活塞磨损试验台设计 | 第37-40页 |
| 3.2 泥浆泵活塞磨损寿命试验方法 | 第40-41页 |
| 3.3 仿生条纹形泥浆泵活塞磨损寿命试验研究 | 第41-53页 |
| 3.3.1 仿生条纹形泥浆泵活塞设计 | 第41-43页 |
| 3.3.2 仿生条纹形泥浆泵活塞试验方案 | 第43-44页 |
| 3.3.3 仿生条纹形泥浆泵活塞试验结果与分析 | 第44-52页 |
| 3.3.3.1 仿生条纹形活塞磨损寿命试验结果 | 第44-45页 |
| 3.3.3.2 仿生条纹形活塞试验结果优化分析 | 第45-52页 |
| 3.3.4 条纹数量对仿生活塞寿命的影响 | 第52-53页 |
| 3.4 仿生凹坑形泥浆泵活塞磨损寿命试验研究 | 第53-60页 |
| 3.4.1 仿生凹坑形泥浆泵活塞设计 | 第53-54页 |
| 3.4.2 仿生凹坑形泥浆泵活塞试验方案 | 第54-55页 |
| 3.4.3 仿生凹坑形泥浆泵活塞试验结果与分析 | 第55-60页 |
| 3.4.3.1 仿生凹坑形活塞磨损寿命试验结果 | 第55-56页 |
| 3.4.3.2 仿生凹坑形活塞试验结果优化分析 | 第56-60页 |
| 3.5 仿生条纹形活塞与凹坑形活塞对比磨损试验 | 第60-63页 |
| 3.5.1 磨损寿命试验结果 | 第61-62页 |
| 3.5.2 等时间磨损试验结果 | 第62-63页 |
| 3.6 仿生泥浆泵活塞现场钻井试验 | 第63-66页 |
| 3.6.1 现场钻井仿生活塞设计 | 第63-64页 |
| 3.6.2 F1300 型泥浆泵仿生活塞现场钻井试验条件 | 第64-65页 |
| 3.6.3 现场钻井试验结果 | 第65-66页 |
| 3.7 本章小结 | 第66-69页 |
| 第4章 仿生活塞动密封性能试验研究 | 第69-85页 |
| 4.1 仿生活塞动密封结构设计 | 第69-70页 |
| 4.2 动密封试验台设计 | 第70-72页 |
| 4.3 动密封试验方法 | 第72-73页 |
| 4.4 动密封试验方案 | 第73-74页 |
| 4.4.1 仿生条纹形活塞试验方案 | 第73-74页 |
| 4.4.2 仿生凹坑形活塞试验方案 | 第74页 |
| 4.5 试验结果与分析 | 第74-83页 |
| 4.5.1 仿生条纹形活塞试验结果 | 第74-81页 |
| 4.5.1.1 仿生条纹形活塞泄漏量试验结果 | 第74页 |
| 4.5.1.2 试验结果优化分析 | 第74-80页 |
| 4.5.1.3 仿生条纹形结构对活塞推力的影响 | 第80-81页 |
| 4.5.2 仿生凹坑形活塞与条纹形活塞试验结果对比分析 | 第81-83页 |
| 4.5.2.1 泄漏量对比分析 | 第81-82页 |
| 4.5.2.2 活塞推力对比分析 | 第82-83页 |
| 4.6 本章小结 | 第83-85页 |
| 第5章 仿生泥浆泵活塞耐磨密封有限元分析 | 第85-109页 |
| 5.1 有限元方法及 ANSYS Workbench 软件 | 第85-86页 |
| 5.2 泥浆泵活塞缸套摩擦有限元仿真前处理 | 第86-89页 |
| 5.2.1 泥浆泵活塞缸套有限元模型建立 | 第86-87页 |
| 5.2.2 分析载荷步及边界条件设定 | 第87-89页 |
| 5.3 泥浆泵活塞缸套摩擦有限元仿真结果分析 | 第89-106页 |
| 5.3.1 标准活塞受力分析 | 第89-91页 |
| 5.3.2 仿生活塞与标准活塞受力对比分析 | 第91-96页 |
| 5.3.2.1 等效应力分析 | 第91-94页 |
| 5.3.2.2 接触压力分析 | 第94-96页 |
| 5.3.3 仿生条纹结构参数对活塞受力的影响 | 第96-100页 |
| 5.3.3.1 条纹宽度对活塞受力的影响 | 第96-98页 |
| 5.3.3.2 条纹间距对活塞受力的影响 | 第98-99页 |
| 5.3.3.3 条纹数量对活塞受力的影响 | 第99-100页 |
| 5.3.4 仿生凹坑结构参数对活塞受力的影响 | 第100-104页 |
| 5.3.4.1 凹坑直径对活塞受力的影响 | 第100-101页 |
| 5.3.4.2 凹坑中心夹角对活塞受力的影响 | 第101-103页 |
| 5.3.4.3 凹坑深度对活塞受力的影响 | 第103-104页 |
| 5.3.5 仿生条纹形与凹坑形对活塞表面润滑效果影响 | 第104-106页 |
| 5.4 本章小结 | 第106-109页 |
| 第6章 仿生泥浆泵活塞耐磨密封机理分析 | 第109-117页 |
| 6.1 仿生泥浆泵活塞表面磨损分析 | 第109-112页 |
| 6.2 仿生泥浆泵活塞表面润滑分析 | 第112-113页 |
| 6.3 仿生泥浆泵活塞动密封性能分析 | 第113-114页 |
| 6.4 本章小结 | 第114-117页 |
| 第7章 结论与展望 | 第117-121页 |
| 7.1 结论 | 第117-119页 |
| 7.2 展望 | 第119-121页 |
| 参考文献 | 第121-129页 |
| 作者简介及攻读博士学位期间的科研成果 | 第129-131页 |
| 致谢 | 第131页 |
