混合式单牙轮钻头破岩数值模拟及实验研究
| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 研究的目的与意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 单牙轮钻头国外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.2.2 单牙轮钻头国内研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第13-14页 |
| 第2章 单牙轮钻头的结构特点及其破岩机理 | 第14-30页 |
| 2.1 单牙轮钻头的结构及性能特点 | 第14-17页 |
| 2.1.1 单牙轮钻头的结构 | 第14-17页 |
| 2.1.2 单牙轮钻头的性能特点 | 第17页 |
| 2.2 单牙轮钻头的工作原理及影响因素 | 第17-23页 |
| 2.2.1 单牙轮钻头的工作原理 | 第17-21页 |
| 2.2.2 影响单牙轮钻头钻进的因素 | 第21-23页 |
| 2.3 单牙轮钻头牙齿破岩规律 | 第23-29页 |
| 2.3.1 地层孔隙压力分布 | 第24-25页 |
| 2.3.2 牙齿破岩规律 | 第25-27页 |
| 2.3.3 程序应用分析 | 第27-29页 |
| 2.4 小结 | 第29-30页 |
| 第3章 混合单牙轮钻头的结构设计及台架实验 | 第30-40页 |
| 3.1 混合单牙轮钻头结构设计 | 第30-35页 |
| 3.1.1 牙掌结构设计 | 第30-31页 |
| 3.1.2 牙轮结构的设计 | 第31-32页 |
| 3.1.3 布齿设计及其原理 | 第32-34页 |
| 3.1.4 钻头整体结构分析 | 第34-35页 |
| 3.2 实验用混合单牙轮钻头 | 第35-36页 |
| 3.3 台架实验 | 第36-39页 |
| 3.3.1 台架测试的原理 | 第36-38页 |
| 3.3.2 破岩实验 | 第38-39页 |
| 3.4 小结 | 第39-40页 |
| 第4章 混合单牙轮钻头实验数据的处理和分析 | 第40-48页 |
| 4.1 数据误差处理方法 | 第40-41页 |
| 4.2 实验数据分析 | 第41-47页 |
| 4.2.1 机械钻速对比分析 | 第42-44页 |
| 4.2.2 侧向力对比分析 | 第44-46页 |
| 4.2.3 破碎比功 | 第46-47页 |
| 4.3 小结 | 第47-48页 |
| 第5章 混合式单牙轮钻头破岩数值模拟 | 第48-62页 |
| 5.1 破岩数值模拟的理论基础 | 第48-49页 |
| 5.1.1 混合式牙轮钻头几何学 | 第48页 |
| 5.1.2 岩石本构模型的选择 | 第48-49页 |
| 5.2 数值模拟方案设计 | 第49-50页 |
| 5.3 数值模拟的步骤 | 第50页 |
| 5.4 钻头-岩石互作用有限元模型 | 第50-55页 |
| 5.4.1 基本假设 | 第50-51页 |
| 5.4.2 钻头与岩石互作用几何模型的建立 | 第51页 |
| 5.4.3 材料本构模型及参数设置 | 第51-52页 |
| 5.4.4 几何模型的网格划分 | 第52-53页 |
| 5.4.5 约束及边界条件的施加 | 第53-54页 |
| 5.4.6 定义牙齿局部坐标系 | 第54-55页 |
| 5.5 数值模拟与台架实验对比分析 | 第55-61页 |
| 5.5.1 数据处理方法 | 第55页 |
| 5.5.2 井底模式的对比 | 第55-56页 |
| 5.5.3 钻压与钻头轴向力的对比 | 第56-57页 |
| 5.5.4 钻头破岩进尺的对比 | 第57-58页 |
| 5.5.5 牙齿载荷分析 | 第58-59页 |
| 5.5.6 两个布齿面相对高度的分析 | 第59-61页 |
| 5.6 小结 | 第61-62页 |
| 第6章 总结 | 第62-65页 |
| 6.1 主要研究成果 | 第62-63页 |
| 6.2 创新点 | 第63页 |
| 6.3 存在的问题和未来的工作 | 第63-65页 |
| 致谢 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-70页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 | 第70页 |
