粒子射流调制及冲击破岩机理研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-8页 |
| 论文创新点摘要 | 第9-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-24页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-23页 |
| 1.2.1 粒子破岩钻进技术的发展 | 第14-15页 |
| 1.2.2 粒子射流调制技术的研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.3 粒子冲击破岩理论的研究现状 | 第18-21页 |
| 1.2.4 粒子冲击破岩井下工具的研究现状 | 第21-23页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第23-24页 |
| 第二章 粒子冲击破岩的机理研究 | 第24-48页 |
| 2.1 粒子冲击应力波的数学模型 | 第24-31页 |
| 2.1.1 接触分析 | 第24-25页 |
| 2.1.2 接触应力的计算 | 第25页 |
| 2.1.3 应力波数学模型的建立 | 第25-27页 |
| 2.1.4 应力波数学模型的解析解 | 第27-31页 |
| 2.2 粒子冲击应力波的分析 | 第31-32页 |
| 2.3 粒子射流冲击破岩数值模型的建立 | 第32-38页 |
| 2.3.1 SPH耦合FEM基本理论 | 第33-35页 |
| 2.3.2 计算模型 | 第35-38页 |
| 2.4 粒子射流冲击破岩过程及机理分析 | 第38-46页 |
| 2.4.1 模拟结果验证 | 第39页 |
| 2.4.2 垂直冲击破岩机理及过程 | 第39-44页 |
| 2.4.3 倾斜冲击破岩机理及过程 | 第44-46页 |
| 2.5 本章小结 | 第46-48页 |
| 第三章 粒子射流调制机理与调制系统设计 | 第48-77页 |
| 3.1 离散颗粒法的基本模型 | 第48-50页 |
| 3.1.1 硬球模型 | 第48-49页 |
| 3.1.2 软球模型 | 第49-50页 |
| 3.2 考虑粒子间液桥力的理论计算模型 | 第50-56页 |
| 3.2.1 粒子间接触力模型 | 第50-52页 |
| 3.2.2 粒子间液桥力的理论计算 | 第52-54页 |
| 3.2.3 粒子运动方程与求解 | 第54-55页 |
| 3.2.4 粒子运动的计算流程 | 第55-56页 |
| 3.3 高压罐中粒子运动规律的数值模拟 | 第56-67页 |
| 3.3.1 物理模型与基本参数 | 第56-57页 |
| 3.3.2 粒子运动规律分析 | 第57-61页 |
| 3.3.3 半顶角对粒子运动稳定性的影响 | 第61-62页 |
| 3.3.4 调制元件对粒子运动稳定性的影响 | 第62-67页 |
| 3.4 粒子射流调制系统设计与实验 | 第67-76页 |
| 3.4.1 整体设计 | 第67-68页 |
| 3.4.2 粒子体积分数调节机构 | 第68-74页 |
| 3.4.3 粒子射流调制系统的建立与测试 | 第74-76页 |
| 3.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 第四章 粒子射流冲击破岩机理及破岩效果的实验研究 | 第77-106页 |
| 4.1 实验设备及材料 | 第77-81页 |
| 4.1.1 高压供水系统 | 第77-78页 |
| 4.1.2 前混式粒子射流调制系统 | 第78页 |
| 4.1.3 信息采集系统 | 第78-79页 |
| 4.1.4 围压下粒子射流破岩系统 | 第79-80页 |
| 4.1.5 实验材料 | 第80-81页 |
| 4.2 实验方法 | 第81-82页 |
| 4.2.1 实验步骤 | 第82页 |
| 4.2.2 破岩效果评价 | 第82页 |
| 4.3 实验结果与分析 | 第82-104页 |
| 4.3.1 粒子射流冲击破岩机理 | 第82-87页 |
| 4.3.2 粒子射流的产生方式 | 第87-90页 |
| 4.3.3 射流喷嘴的内流道结构 | 第90-92页 |
| 4.3.4 围压对破岩效果的影响 | 第92-95页 |
| 4.3.5 喷射角度对破岩效果的影响 | 第95-97页 |
| 4.3.6 喷距对破岩效果的影响 | 第97-99页 |
| 4.3.7 喷射时间对破岩效果的影响 | 第99-100页 |
| 4.3.8 粒子体积分数对破岩效果的影响 | 第100-102页 |
| 4.3.9 粒子直径对破岩效果的影响 | 第102-104页 |
| 4.4 本章小结 | 第104-106页 |
| 第五章 粒子冲击破岩钻头的设计与实验 | 第106-130页 |
| 5.1 非接触全面破岩钻进方式的可行性分析 | 第106-108页 |
| 5.2 粒子冲击实验钻头的设计 | 第108-114页 |
| 5.2.1 实验钻头的设计原理 | 第109-112页 |
| 5.2.2 实验钻头的设计 | 第112-113页 |
| 5.2.3 实验钻头的使用方法 | 第113-114页 |
| 5.3 实验钻头的冲击破岩实验 | 第114-129页 |
| 5.3.1 实验设备 | 第114-116页 |
| 5.3.2 实验方法 | 第116-117页 |
| 5.3.3 参数标定 | 第117-118页 |
| 5.3.4 喷嘴倾斜方向对破岩效果的影响 | 第118-120页 |
| 5.3.5 三喷嘴独立破岩实验研究 | 第120-122页 |
| 5.3.6 三喷嘴联合破岩实验研究 | 第122-128页 |
| 5.3.7 综合破岩实验研究 | 第128-129页 |
| 5.4 本章小结 | 第129-130页 |
| 结论 | 第130-132页 |
| 参考文献 | 第132-140页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第140-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
| 作者简介 | 第143页 |
