典型文献
仿生PDC齿旋转破岩时的温度场和破岩特性模拟研究
文献摘要：
针对常规PDC钻头破岩效率低、钻头泥包和使用寿命短等问题,以穿山甲鳞片、蝼蛄爪趾、鲨鱼牙齿和扇贝壳作为仿生原型,从多个维度进行结构仿生,设计了一种新型耦合仿生PDC齿.采用有限元法、弹塑性力学等方法,建立了仿生PDC齿的破岩仿真模型,利用有限元软件ABAQUS的温度–位移耦合显式侵彻接触算法和显式动力学模块,研究了仿生PDC齿破岩过程中温度场的变化规律和破岩方式,并与常规PDC齿进行了模拟对比.模拟结果发现:仿生PDC齿与常规PDC齿在破岩时的温度传递过程存在较大差异;仿生PDC齿能够防止钻头泥包的产生,且能够减少摩擦热的集聚,避免高温热失效,延长其使用寿命;仿生PDC齿破岩速度更快,对岩石的破碎更加彻底.研究表明,仿生PDC钻头的现场适用性较好,具有较好的现场推广应用价值.
文献关键词：
耦合仿生;PDC齿;破岩效率;钻头泥包;旋转状态;温度场;破岩特性
中图分类号：
作者姓名：
吴泽兵;席凯凯;赵海超;黄海;张文超;杨晨娟
作者机构：
西安石油大学机械工程学院,陕西西安 710065
文献出处：
引用格式：
[1]吴泽兵;席凯凯;赵海超;黄海;张文超;杨晨娟-.仿生PDC齿旋转破岩时的温度场和破岩特性模拟研究)[J].石油钻探技术,2022(02):71-77
A类：
B类：
PDC,破岩特性,钻头破岩,破岩效率,钻头泥包,使用寿命短,穿山甲,鳞片,蝼蛄,鲨鱼,牙齿,扇贝,贝壳,结构仿生,耦合仿生,有限元法,弹塑性力学,ABAQUS,侵彻,接触算法,显式动力学,传递过程,摩擦热,温热,热失效,推广应用价值,旋转状态
AB值：
0.326936
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