| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 引言 | 第9-10页 |
| 1.1.1 PDC钻头概述 | 第10页 |
| 1.2 PDC钻头破岩国内外研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 实验研究法 | 第11页 |
| 1.2.2 经验模型法 | 第11-12页 |
| 1.2.3 有限元法 | 第12-13页 |
| 1.2.4 离散元法 | 第13-14页 |
| 1.3 研究目的及意义 | 第14页 |
| 1.4 本文的主要研究内容和技术路线 | 第14-17页 |
| 1.4.1 主要研究内容 | 第14-15页 |
| 1.4.2 技术路线 | 第15-17页 |
| 第2章 离散元方法的理论与岩石的本构关系 | 第17-44页 |
| 2.1 离散元法的基本理论 | 第17-27页 |
| 2.1.1 离散元法概述及颗粒流程序PFC的介绍 | 第17-18页 |
| 2.1.2 计算原理 | 第18-20页 |
| 2.1.3 接触刚度模型 | 第20-21页 |
| 2.1.4 接触粘结模型 | 第21-27页 |
| 2.2 岩石的本构模型 | 第27-42页 |
| 2.2.1 岩石的破坏准则 | 第27-31页 |
| 2.2.2 岩石的单轴压缩实验 | 第31-32页 |
| 2.2.3 岩石的巴西劈裂法实验 | 第32-34页 |
| 2.2.4 岩石的二维虚拟实验 | 第34-36页 |
| 2.2.5 岩石的三维虚拟实验 | 第36-37页 |
| 2.2.6 细观参数的标定 | 第37-42页 |
| 2.3 本章小结 | 第42-44页 |
| 第3章 PDC单齿切削岩石数值模拟研究 | 第44-66页 |
| 3.1 PDC单齿切削二维、三维岩石的数值模拟对比 | 第44-48页 |
| 3.1.1 离散元模型的建立 | 第44-46页 |
| 3.1.2 结果对比及分析 | 第46-48页 |
| 3.2 PDC单齿切削岩石的离散元与有限元数值模拟对比 | 第48-51页 |
| 3.2.1 有限元模型的建立 | 第48-49页 |
| 3.2.2 结果对比及分析 | 第49-51页 |
| 3.3 PDC单齿切削不同形状地貌岩石的数值模拟 | 第51-54页 |
| 3.3.1 离散元模型的建立 | 第51-52页 |
| 3.3.2 数值模拟结果及分析 | 第52-54页 |
| 3.4 PDC单齿切削圆盘形状岩石的数值模拟 | 第54-64页 |
| 3.4.1 PDC单齿切削圆盘岩石离散元模型的建立 | 第54-55页 |
| 3.4.2 切削方式对破岩效果的影响规律 | 第55-58页 |
| 3.4.3 切削深度对破岩效果的影响规律 | 第58-59页 |
| 3.4.4 齿径对破岩效果的影响规律 | 第59-61页 |
| 3.4.5 钻进参数对破岩效果的影响规律 | 第61-64页 |
| 3.5 本章小结 | 第64-66页 |
| 第4章 PDC全钻头破岩数值模拟与实验研究 | 第66-79页 |
| 4.1 PDC钻头单刀翼破岩离散元数值模拟 | 第66-71页 |
| 4.1.1 PDC钻头单翼破岩离散元模型的建立 | 第66-67页 |
| 4.1.2 数值模拟结果及分析 | 第67-71页 |
| 4.2 PDC全钻头破岩离散元数值模拟 | 第71-78页 |
| 4.2.1 PDC全钻头破岩离散元模型的建立 | 第71-72页 |
| 4.2.2 数值模拟结果及分析 | 第72-76页 |
| 4.2.3 PDC全钻头破岩实验 | 第76-78页 |
| 4.3 本章小结 | 第78-79页 |
| 第5章 总结与展望 | 第79-81页 |
| 5.1 总结 | 第79-80页 |
| 5.2 创新点 | 第80页 |
| 5.3 展望 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-85页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第85页 |
