声明
第一章 绪论
1.1 研究的背景与意义
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3.1 岩石破碎机理研究现状
1.3.2 PDC与岩石作用研究现状
1.4 主要研究内容
第二章 指向角的确定与PDC 钻头几何学分析
2.1 可控弯接头控制系统组成
2.2 钻头空间位置的确定
2.2.1 坐标的变换
2.2.2 钻头局部坐标系的确定
2.2.3 钻头整体坐标的确定
2.3 导向机构运动方程的建立
2.4 PDC钻头结构及其运动学分析
2.4.1 钻头基本几何结构参数
2.4.2 确定钻头切削齿的定位方向
2.4.3 确定切削齿上点定位参数
2.4.4 PDC钻头几何坐标系的确定
2.5 PDC钻头几何学基本方程
2.6 本章小结
第三章 导向钻具数字PDC 钻头破岩效率仿真研究
3.1.1 切削数字齿面模型的建立
3.1.2 齿数字侧面模型的建立
3.1.3 数字规径齿模型的建立
3.2 数字岩石模型的建立
3.3 模拟PDC钻头破岩过程
3.4.1 破岩效率的定量计算
3.4.2 破岩效率仿真结果分析
3.5 本章小结
第四章 PDC 钻头几何模型的建立与岩石属性研究
4.1 PDC钻头模型建立
4.1.1 SolidWorks 软件简介
4.1.2 PDC钻头的建模
4.2.1 岩石强度理论
4.2.2 岩石硬度定义及表示
4.2.3 岩石的脆塑属性
4.2.4 岩石弹性属性
4.3 岩石变形本构关系
4.3.1 岩石弹性变形的本构模型
4.3.2 岩石塑性状态本构关系
4.3.3 线性D-P本构关系硬化准则
4.4 钻头破碎岩石条件
4.4.1 PDC钻头压入岩石的破碎条件
4.4.2 岩石受切削作用的破碎条件
4.5 本章小结
第五章 基于Abaqus 的可控弯接头钻头破岩仿真研究
5.1.1 Abaqus软件简介
5.1.2 Abaqus的基本操作
5.2.1 基本假设
5.2.2 模型网格控制及划分
5.2.3材料参数的定义
5.2.4 接触、边界条件荷载及分析步设置
5.2.5 不同指向角有限元模型建立
5.3 模型仿真及结果分析
5.4 仿真流程优化插件的开发
5.4.1 Abaqus与Python 之间的关系
5.4.2 Python 脚本的特点
5.4.3 Abaqus对象模型
5.4.4 Python 脚本编写的方式
5.4.5 Python GUI及内核程序的开发流程
5.4.6 Abaqus内核插件的开发
5.4.7 Abaqus软件GUI 参数化界面的实现
5.5 二次开发仿真结果验证
5.6 本章小结
第六章 总结
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
西安石油大学;
