| 论文提要 | 第4-5页 |
| 中文摘要 | 第5-8页 |
| ABSTRACT | 第8-11页 |
| 第一章 绪论 | 第15-31页 |
| 1.1 选题的背景与意义 | 第15-17页 |
| 1.2 孕镶金刚石钻头技术的国内外研究现状 | 第17-22页 |
| 1.2.1 国内研究现状 | 第17-20页 |
| 1.2.2 国外研究现状 | 第20-22页 |
| 1.2.3 钻头现状总结 | 第22页 |
| 1.3 仿生学基础及仿生结构体钻头 | 第22-29页 |
| 1.3.1 仿生学概述 | 第22-24页 |
| 1.3.2 仿生非光滑理论 | 第24-26页 |
| 1.3.3 仿生耦合理论 | 第26-27页 |
| 1.3.4 仿生结构体钻头 | 第27-29页 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 | 第29-31页 |
| 第二章 仿生结构体单元直径的优化实验 | 第31-39页 |
| 2.1 仿生结构体设计与加工 | 第31-34页 |
| 2.1.1 仿生结构体设计 | 第31-32页 |
| 2.1.2 模具设计 | 第32-33页 |
| 2.1.3 仿生结构体的加工 | 第33-34页 |
| 2.2 仿生结构体磨耗比测试实验 | 第34-37页 |
| 2.2.1 测试原理 | 第34-36页 |
| 2.2.2 测试数据分析 | 第36-37页 |
| 2.3 本章小结 | 第37-39页 |
| 第三章 仿生结构体单元体排布优化实验研究 | 第39-61页 |
| 3.1 仿生结构体的设计与加工 | 第39-52页 |
| 3.1.1 仿生结构体结构设计 | 第39页 |
| 3.1.2 仿生结构体耦元设计 | 第39-43页 |
| 3.1.3 仿生单元排布方式设计 | 第43-46页 |
| 3.1.4 用料计算 | 第46-47页 |
| 3.1.5 石墨模具设计 | 第47-49页 |
| 3.1.6 仿生结构体的加工 | 第49-51页 |
| 3.1.7 仿生结构体的烧结 | 第51-52页 |
| 3.2 仿生结构体室内实验 | 第52-59页 |
| 3.2.1 实验过程 | 第52-53页 |
| 3.2.2 数据处理 | 第53-58页 |
| 3.2.3 实验总结 | 第58-59页 |
| 3.3 本章小结 | 第59-61页 |
| 第四章 仿生结构体与岩石相互作用模型的数值分析 | 第61-77页 |
| 4.1 ANSYS-Workbench 介绍 | 第61-63页 |
| 4.2 仿生结构体与岩石有限元模型的建立 | 第63-68页 |
| 4.2.1 有限单元法的基本思想 | 第63-65页 |
| 4.2.2 岩石在轴向力和切向力共同作用下的应力状态 | 第65-66页 |
| 4.2.3 仿生结构体的生物原型 | 第66-67页 |
| 4.2.4 仿生结构体与岩石模型的建立 | 第67-68页 |
| 4.3 仿生结构体与岩石相互作用的数值模拟 | 第68-75页 |
| 4.3.1 求解步骤及边界条件 | 第69页 |
| 4.3.2 结果分析 | 第69-75页 |
| 4.4 本章小结 | 第75-77页 |
| 第五章 孕镶金刚石仿生结构体耐磨机理分析 | 第77-81页 |
| 5.1 岩石润湿层的深度分析 | 第77-78页 |
| 5.2 冲洗液对仿生结构体的冷却效果分析 | 第78-80页 |
| 5.3 仿生结构体的磨损特性分析 | 第80-81页 |
| 第六章 仿生结构体在石油取芯钻头上的应用 | 第81-99页 |
| 6.1 仿生结构体石油取芯钻头的加工 | 第81-82页 |
| 6.2 石油取芯用仿生结构体钻头野外实验 | 第82-92页 |
| 6.2.1 地层及成岩环境分析 | 第82-84页 |
| 6.2.2 典型井身结构及钻具组合 | 第84-86页 |
| 6.2.3 钻井设备 | 第86-87页 |
| 6.2.4 实验过程 | 第87-92页 |
| 6.3 孕镶金刚石仿生结构体折断原因分析及改进措施 | 第92-94页 |
| 6.4 烧结温度和保温时间对胎体力学性能的影响 | 第94-98页 |
| 6.5 本章小结 | 第98-99页 |
| 第七章 结论与展望 | 第99-102页 |
| 7.1 结论 | 第99-100页 |
| 7.2 论文创新点 | 第100-101页 |
| 7.3 展望 | 第101-102页 |
| 参考文献 | 第102-110页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 | 第110-112页 |
| 致谢 | 第112页 |