| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-9页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| ·研究背景 | 第9页 |
| ·研究的目的意义 | 第9-11页 |
| ·国内外研究情况 | 第11-13页 |
| ·静态损伤本构模型 | 第11-12页 |
| ·动态损伤本构模型 | 第12-13页 |
| ·研究方法和研究内容 | 第13-16页 |
| ·本文的创新点 | 第16-17页 |
| 第2章 岩石特性对破岩的影响 | 第17-26页 |
| ·岩石特性与高效破岩的关系 | 第17-19页 |
| ·岩石与钻头的“矛盾”关系 | 第17-18页 |
| ·钻头与岩石的“统一”目的 | 第18页 |
| ·岩石与钻头的“相互促进” | 第18-19页 |
| ·岩石原生孔隙与裂隙的影响 | 第19-20页 |
| ·损伤对破岩的影响 | 第20-21页 |
| ·载荷的应变率效应影响 | 第21-23页 |
| ·不同应力状态下的岩石破碎机制 | 第23-25页 |
| ·本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 基于孔隙度的砂岩静态损伤本构及其破岩应用研究 | 第26-51页 |
| ·静载下的岩石损伤本构模型 | 第26页 |
| ·岩石微元体的建模与分析 | 第26-32页 |
| ·骨架-孔隙结构理论 | 第26-28页 |
| ·骨架应力及骨架弹性模量的确定 | 第28页 |
| ·岩样微元体变形分析 | 第28-31页 |
| ·基于孔隙度变化的损伤参量定义 | 第31-32页 |
| ·损伤本构方程 | 第32页 |
| ·岩石损伤本构模型的实验验证 | 第32-34页 |
| ·基于ANSYS的静载损伤本构的二次开发 | 第34-35页 |
| ·本构程序的验证及其在破岩机理分析中的应用 | 第35-43页 |
| ·球形齿压入理论分析 | 第35-38页 |
| ·球齿压入验证分析与破岩机理分析 | 第38-40页 |
| ·自定义损伤本构程序的单齿压入验证 | 第40-43页 |
| ·基于损伤分布的牙齿综合破岩效果评价 | 第43-50页 |
| ·破碎比功衡量牙齿破岩效果 | 第43页 |
| ·基于损伤分布的综合破岩效果评价理论 | 第43-47页 |
| ·新型损伤本构在在单齿破岩效率分析和齿形评价中的应用 | 第47-50页 |
| ·本章小结 | 第50-51页 |
| 第4章 基于孔隙度的砂岩动态损伤本构及其二次开发应用研究 | 第51-80页 |
| ·中低应变率下的岩石损伤本构模型 | 第51-57页 |
| ·中低应变率下的损伤模型 | 第51-54页 |
| ·孔隙度与应变率的关系 | 第54-56页 |
| ·基于孔隙度变化的损伤参量定义 | 第56页 |
| ·基于孔隙度的损伤动态本构 | 第56-57页 |
| ·实验验证与参数分析 | 第57-61页 |
| ·实验曲线拟合与验证 | 第57-59页 |
| ·本构模型的参数分析 | 第59-61页 |
| ·基于LS-DYNA的概率损伤本构开发 | 第61-69页 |
| ·LSDYNA3D应力更新算法 | 第61-62页 |
| ·概率型弹塑性损伤本构模型理论及算法 | 第62-67页 |
| ·概率型损伤本构的开发过程 | 第67-69页 |
| ·自定义本构的岩样单轴抗压分析与验证 | 第69-79页 |
| ·岩石单向抗压强度试验 | 第69-71页 |
| ·初始参数分布 | 第71-73页 |
| ·单轴压缩仿真分析 | 第73-79页 |
| ·本章小结 | 第79-80页 |
| 第5章 动载荷下的岩石破碎理论及规律 | 第80-107页 |
| ·钻具的加载方式与破岩 | 第80-82页 |
| ·牙轮钻头的破岩机理与动载荷 | 第80-81页 |
| ·PDC钻头的破岩机理与动载荷 | 第81页 |
| ·冲旋钻头的破岩机理与动载荷 | 第81-82页 |
| ·牙齿动态加载的破岩理论 | 第82-93页 |
| ·冲击破岩力学建模 | 第82-85页 |
| ·单齿冲击力学分析 | 第85-89页 |
| ·参数影响分析 | 第89-93页 |
| ·牙齿动载荷破岩仿真分析 | 第93-98页 |
| ·有限元建模 | 第93-95页 |
| ·岩石参数的初始随机概率损伤分布 | 第95-96页 |
| ·冲击下的牙齿动力学分析 | 第96-98页 |
| ·动态冲击下的岩石力学仿真分析 | 第98-106页 |
| ·岩石破碎体积动态扩展分析 | 第99页 |
| ·岩石面上运动分析 | 第99-101页 |
| ·岩石应力分析 | 第101-103页 |
| ·岩石损伤演化规律 | 第103-106页 |
| ·本章小结 | 第106-107页 |
| 第6章 结论和展望 | 第107-110页 |
| ·结论 | 第107-108页 |
| ·展望 | 第108-110页 |
| 致谢 | 第110-111页 |
| 参考文献 | 第111-119页 |
| 附录1 单齿验证的有限元方法 | 第119-121页 |
| 附录2 ANSYS源程序及APDL命令流 | 第121-126页 |
| 附录3 LS-DYNA源程序及关键字 | 第126-131页 |
| 附录4 修正空腔膨胀理论的分区求解推导过程 | 第131-135页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第135页 |
