冲旋钻头破岩机理仿真研究

介绍了冲旋钻井中冲旋钻头与岩石互作用有限元模型的建立过程,并对冲旋钻头在冲击旋转和单纯冲击载荷作用下的破岩过程进行了计算机仿真研究,描述了冲旋钻头破岩过程,求出了相应的钻头破碎岩石的深度、体积时程关系对比曲线,揭示了冲旋钻头的破岩机理--钻头在冲旋作用下破碎岩石的过程可分为4个阶段、钻头破碎岩石深度主要取决于冲击作用而与旋转作用关系不大、破岩体积在冲旋作用下比单纯冲击载荷作用下要大一倍左右,为冲旋钻头在石油工业中的进一步推广应用提供了理论依据.     

牙轮钻头喷嘴射流破岩机理研究

本文以喷嘴射流冲蚀岩石为依据，对牙轮钻头的破岩方式、喷嘴射流的水力破岩和水力辅助破岩机理以及破岩的基本作用和影响因素进行了分析研究。结果表明，在现有机泵条件下牙轮钻头喷嘴射流对泥岩、页岩和粗粒砂岩具有直接水力破岩作用，对石灰岩、细粒砂岩有较好的水力辅助破岩作用。喷嘴射流冲击压力、射流的脉动特性、岩石的孔隙度和裂缝发育条件是影响水力破岩和水力辅助破岩的三个重要因素     

单牙轮钻头研究

本文简述了单牙轮钻头的工作原理和工作特性，采用空间解析几何学的方法，毫无简化地，完整地建立了单牙轮钻头几何学和运动学基本方程，通过台架试验对牙单轮钻头轴承载荷进行了测试分析，并根据牙轮钻头运动基本方程编制了计算机仿真软件。采用本文的研究方法，能完成单牙轮钻头几何结构设计，性能设计，能在短时间作出许多设计方案的对比。     

三牙轮钻头的计算机仿真模型

本文将牙轮钻头上各牙齿置于易于描述的坐标系下，通过坐标变换方法，实现了各牙齿的空间位置变换。在钻头几何学和运动学的基础上，建立了随钻运动的牙轮钻头的计算机仿真模型。     

单牙轮钻头轴承接触应力分析

采用Pro／M分析软件，利用接触问题的有限元法，对单牙轮钻头轴承内接触受力做了进一步的分析和研究。对轴承内应力的分布，轴向栽荷与径向载荷的关系，钻头结构参数、钻压与接触应力和接触面积的关系作了论述，得出了轴颈上接触应力的分布规律曲线，提出了轴承设计应注意的问题。     

单牙轮钻头的设计与分析

基于大型CAD／CAM／CAE软件PRO／ENGINEER,采用先进的CAD／CAE技术,建立了适合于单牙轮钻头的模型特征库,对其进行变结构、参数化设计及运动仿真分析、三维有限元结构计算,为单牙轮钻头结构的设计提供了可靠的保证,使单牙轮钻头的设计开发技术发生了一个大的飞跃。     

行星钻头破岩机理及过程的试验研究

根据行星钻头的运动特征,本文分析了行星钻头破岩的特点及其工作面的破坏方式,揭示了行星钻头破岩的基本规律。为行星钻头破岩机理的进一步研究创造了条件。     

盘式钻头与岩石互作用计算机仿真

盘式钻头是一种具有新型齿面结构的牙轮钻头。从盘式钻头破岩机理出发,应用现代牙轮钻头几何学和计算机仿真技术,建立起了盘式钻头齿面结构的空间模型,牙齿离散模型,牙齿与岩石互作用模型,根据这些模型编制了相应的仿真软件。通过该软件可以在计算机上进行盘式钻头钻井仿真实验,可得到牙齿载荷、破岩体积、任意时刻的井底模式及机械钻速。这些结果同盘式钻头单齿圈台架试验结果比较吻合,因此该仿真软件对钻头设计者有重要的指导意义。     

影响单牙轮钻头切削效率的原因分析

通过对单牙轮钻头切削机理约分析，从牙齿的露高、布置方式、形状三个方面，对单牙轮钻头牙齿在井底覆盖情况以及井底切削的均匀性进行分析研究。提出了在单牙轮钻头切削结构设计时：牙齿的露高设计应大于井底岩柱的高度；优化牙齿在球形牙轮经度和纬度方向的相差；在牙轮布齿面上，不同的布齿区域，选择适应该区域牙齿运动特点的齿形。     

三牙轮钻头3D运动仿真与分析

在PRO/Engineer环境下创建牙轮、牙爪以及各个牙齿的模型,使用合理的连接将其装配并约束。然后在PRO/Engineer的Mechanism模块中,对三牙轮钻头设置载荷、约束及边界条件,确定初始条件,模拟钻头运动（包括钻头转动、牙轮传动及钻头整体向下运动）,测量并输出牙齿上某一点位移、速度、加速度及空间运动轨迹等数据。对比分析牙轮上各齿如背锥齿、外排齿及内排齿等所取点的各种数据,并对不同参数组合情况下输出进行了分析和对比,得到三牙轮钻头牙齿在钻进过程中各齿的运动状况,为钻头的几何设计和性能设计提供了丰富的、有用的信息,对牙齿破碎岩石的力学模型和坑的模型建立有着重要的意义。     

地质勘探钻头失效机理研究

结合地质勘探钻头破岩机理对失效的地质勘探钻头本体和合金齿(WC-Co硬质合金)进行了失效分析.通过对钻头本体的失效分析认为冲击端面失效机理为冲击疲劳,花键失效则是严重塑性变形后压渍剥落.通过对合金齿脱落、断裂、磨损三种失效形式的分析认为冲击剥落、磨粒磨损、冲击疲劳和冲击热疲劳等交叠作用是导致合金齿失效的原因,并阐明了形成的机理和主导因素.     

凸轮连杆机构动态仿真的研究

以印刷机递纸装置中的凸轮连杆机构为对象,研究了机构的动态模拟,包括机构的干涉、运动和动力的性能,使设计缺陷和隐患在机构制造之前被预测和消除,缩短了机器的制造周期。     

跳汰机物料分选机理模型的建立与仿真

本文根据气室压力、洗水和颗粒的运动机理,建立了一个合理的数学仿真模型,并经过计算机仿真加以验证。     

复合钻井工况下牙轮钻头井底轨迹仿真分析及钻头改进

运用井底轨迹仿真软件生成复合钻井工况下牙轮钻头井底轨迹,寻找在复合钻井工况下,牙轮钻头齿槽磨损导致断轮尖的原因,提出适合于复合钻井作业的牙轮钻头解决方案。     

基于Simulink S-函数的机构动力学仿真

通过对实例的分析,讨论了Simulink S-函数在机构动力学仿真中的应用．     

发动机曲柄连杆机构动力学仿真研究

基于多刚体系统动力学相关理论,建立了发动机曲柄连杆机构动力学数学模型,并利用matlab软件编制了计算机仿真程序,得到了曲柄连杆机构各运动部件的运动规律及受力,为曲柄连杆机构的优化设计奠定了基础．     

隧洞岩爆机制物理模型试验研究

详细介绍了模型试验研究的构思、模型材料研制、试验研究步骤及结果,并在分析成果的基础上,对岩爆发生的环境条件,发生的过程、现象和机制进行了探讨。文中还介绍了有限元分析,证明该试验与计算结果吻合较好。模型中再现的破坏机制与天生桥隧洞中的实际情况相同。     

PDC钻头几何学研究

本文系统地研究了ＰＤＣ钻头各几何结构参数之间的关系，在不作几何假设和简化的情况下导出了ＰＤＣ钻头几何学基本方程式，它可直接用于ＰＤＣ钻头运动学、切削力学研究和钻头设计中，避免了由几何假设和简化带来的计算误差