声明
第1章 绪 论
1.1 课题研究背景意义
1.2国内外研究现状
1.2.1牙轮钻头运动学国内外研究现状
1.2.2牙轮钻头受力分析国内外研究现状
1.2.3牙轮钻头流场国内外研究现状
1.2.4牙轮钻头磨损国内外研究现状
1.2.5牙轮钻头材料国内外研究现状
1.3本文研究内容
第2章 牙轮钻头运动学和井底流场研究
2.1 三牙轮几何建模
2.2 Abaqus软件介绍
2.2.1 Abaqus在三牙轮钻头破岩过程中的应用
2.2.2 Cohesive单元介绍和应用
2.3 三牙轮钻头运动学研究
2.3.1 基本假设
2.3.2 岩石材料本构模型及参数设置
2.3.3 几何模型的网格划分
2.3.4 约束和边界条件的施加
2.3.5 数值模拟结果分析
2.4 岩屑在钻井液作用下的运行规律
2.4.1 模型简化
2.4.2 流动模型
2.4.3 钻头以及流体参数设置
2.4.4 数值模拟结果
2.4.5 数值模拟结果分析
2.5 本章小结
第3章 牙轮钻头的磨损机理
3.1 牙轮钻头结构及性能特点
3.2 牙轮钻头运动学和力学分析
3.2.1 牙轮钻头的空间坐标系
3.2.2 牙轮钻头运动学分析
3.2.3 牙轮钻头力学分析
3.3 牙齿磨损模型
3.3.1 Archard经典磨损公式
3.3.2牙轮钻头牙齿磨损公式
3.4 牙齿磨损数值模拟验证
3.4.1 磨损有限元数值模拟的介绍
3.4.2 有限元模型
3.4.3 相关参数设定
3.4.4 仿真结果分析
3.5 本章小结
第4章 牙轮钻头材料及结构优化
4.1 材料热加工工艺相关理论
4.1.1 淬火过程温度场计算基本原理
4.1.2 淬火过程的相变理论
4.2 牙轮热处理工艺
4.2.1 SN2025材料性能分析
4.2.2 牙轮热处理工艺介绍
4.2.3 牙轮有限元模型
4.2.4 现有的热加工工艺
4.2.5 改进的热处理工艺
4.3 牙轮钻头结构优化设计
4.3.1 齿形的选择
4.3.2 牙齿在牙轮上的布局安排
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
