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基于离散元方法的卵砾石地层条件下水泥土搅拌桩机钻头结构参数研究
1
作者
梁涛
钟建文
+2 位作者
关岩鹏
刘晓丽
高艳卫
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期325-336,共12页
卵砾石地层可压缩性低、抗剪强度大,水泥土搅拌桩工法在应用于卵砾石地层时存钻进困难、钻具磨损大等问题。为确定卵砾石地层条件下钻头形式的最优布置,基于离散元法(DEM),对不同切削叶片数量、切削叶片角度、截齿布置形式、钻头中心底...
卵砾石地层可压缩性低、抗剪强度大,水泥土搅拌桩工法在应用于卵砾石地层时存钻进困难、钻具磨损大等问题。为确定卵砾石地层条件下钻头形式的最优布置,基于离散元法(DEM),对不同切削叶片数量、切削叶片角度、截齿布置形式、钻头中心底部布置形式、机械压力工况下,搅拌桩机钻头钻进卵砾石地层的物理过程进行三维动态仿真模拟,并分析研究了不同钻头布置形式对钻进效果的影响。计算结果表明:钻头切削叶片数量的增加会提高钻进阻转矩,但是会增强钻头的定心能力。设置截齿的钻头钻进阻力矩并无明显提高,但钻进速度有一定程度的提高。钻头切削叶片角度的提高会增加钻进阻力矩,但过低或者过高的切削叶片角度均会降低钻进速度。适当提高钻进压力可提高钻进速度,但须考虑动力装置的功率及扭矩输出能力。三切削叶片、高切削叶片角度、设置三截齿的高效率钻头在应用于北京市某项目卵砾石地层时效果良好,文章提出的方法可以为其他工程的施工机械选型提供参照依据。
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关键词
地基处理
水泥土搅拌桩
卵砾石地层
钻头结构参数
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职称材料
一种变曲率圆柱滚子轴承结构的理论研究
被引量：
3
2
作者
陈家庆
朱江
毛红兵
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2004年第9期1103-1106,1109,共5页
为了降低大圆柱滚子与牙爪轴颈之间的峰值接触应力进而提高牙轮钻头滚动轴承系统的工作性能 ,可以在大圆柱滚子轴承中实施变曲率结构方案。围绕准变曲率、吻合变曲率、间隙变曲率 3种变曲率结构进行了较为系统的理论研究 ,包括载荷分布...
为了降低大圆柱滚子与牙爪轴颈之间的峰值接触应力进而提高牙轮钻头滚动轴承系统的工作性能 ,可以在大圆柱滚子轴承中实施变曲率结构方案。围绕准变曲率、吻合变曲率、间隙变曲率 3种变曲率结构进行了较为系统的理论研究 ,包括载荷分布理论的建立、载荷分布情况的对比以及合理变曲率结构参数的选取等问题。理论研究表明 ,通过使得载荷在各个滚动体之间的分布更趋于均匀 ,实施变曲率结构方案能够降低滚子与滚道之间的接触应力 。
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关键词
牙轮钻头
滚子轴承
变曲率结构
载荷分布
接触应力
结构参数
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职称材料
异形单牙轮钻头的传动比计算仿真模型研究
3
作者
刘云胜
李勇
+1 位作者
钱雯
邓嵘
《机械研究与应用》
2012年第3期29-32,共4页
在牙轮钻头的几何关系以及动力学和运动学基础上,通过牙轮工作过程中的运动平衡和力矩平衡,建立牙齿与岩石的相互作用力以及牙轮扭矩、角速度、角加速度仿真模型。在仿真中将牙轮钻头连续转动过程离散化,通过对每个瞬时离散点的传动比...
在牙轮钻头的几何关系以及动力学和运动学基础上,通过牙轮工作过程中的运动平衡和力矩平衡,建立牙齿与岩石的相互作用力以及牙轮扭矩、角速度、角加速度仿真模型。在仿真中将牙轮钻头连续转动过程离散化,通过对每个瞬时离散点的传动比的计算得到钻头的平均传动比。仿真模型中将牙轮钻头结构、岩石特性等参数综合考虑,使仿真模型更加贴切钻头实际钻进环境。仿真出来的平均传动比值对牙轮钻头设计、分析提供一定的参考依据。
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关键词
牙轮钻头
传动比
结构参数
岩石性质
仿真模型
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职称材料
高压水射流PDC钻头结构参数数值模拟研究
被引量：
2
4
作者
苗锡庆
朱杰然
+1 位作者
司英晖
栗奇
《石油机械》
北大核心
2008年第6期6-8,19,共4页
以中硬细砂岩为岩石材料,应用动态有限元法对高压水射流PDC钻头参数做了数值模拟研究。得出如下结论:(1)高压射流入射角对不同岩层存在最优值,对于中硬地层细砂岩最优入射角为40°;(2)PDC钻头钻进中钻齿所受扭矩随作用半径增大成指...
以中硬细砂岩为岩石材料,应用动态有限元法对高压水射流PDC钻头参数做了数值模拟研究。得出如下结论:(1)高压射流入射角对不同岩层存在最优值,对于中硬地层细砂岩最优入射角为40°;(2)PDC钻头钻进中钻齿所受扭矩随作用半径增大成指数规律增长,在硬地层钻进钻齿前倾角为-15°时破岩效果最佳;(3)采用直径1.8mm的高压小喷嘴射流能显著改善PDC钻头钻齿受力,避免钻齿冲击破坏,延长钻头寿命;(4)高压水射流与机械齿联合破岩时,喷嘴与钻齿相对位置对破岩效果有显著影响,喷嘴处于钻头外锥时,可均化钻齿受力,提高破岩效率。
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关键词
PDC钻头
结构参数
高压水射流
破岩效率
数值模拟
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职称材料
题名
基于离散元方法的卵砾石地层条件下水泥土搅拌桩机钻头结构参数研究
1
作者
梁涛
钟建文
关岩鹏
刘晓丽
高艳卫
机构
中国航天建设集团有限公司
航天建筑设计研究院有限公司
清华大学基建规划处
清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室
北京航天地基工程有限责任公司
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期325-336,共12页
基金
航天建筑设计研究院有限公司科研基金(资助号:YK2020-05)
中国航天建设集团有限公司科研基金(资助号:YK2020-01-01)
+1 种基金
国家重点研发计划(资助号:2018YFC1504902)
国家自然科学基金面上项目(资助号:52079068)。
文摘
卵砾石地层可压缩性低、抗剪强度大,水泥土搅拌桩工法在应用于卵砾石地层时存钻进困难、钻具磨损大等问题。为确定卵砾石地层条件下钻头形式的最优布置,基于离散元法(DEM),对不同切削叶片数量、切削叶片角度、截齿布置形式、钻头中心底部布置形式、机械压力工况下,搅拌桩机钻头钻进卵砾石地层的物理过程进行三维动态仿真模拟,并分析研究了不同钻头布置形式对钻进效果的影响。计算结果表明:钻头切削叶片数量的增加会提高钻进阻转矩,但是会增强钻头的定心能力。设置截齿的钻头钻进阻力矩并无明显提高,但钻进速度有一定程度的提高。钻头切削叶片角度的提高会增加钻进阻力矩,但过低或者过高的切削叶片角度均会降低钻进速度。适当提高钻进压力可提高钻进速度,但须考虑动力装置的功率及扭矩输出能力。三切削叶片、高切削叶片角度、设置三截齿的高效率钻头在应用于北京市某项目卵砾石地层时效果良好,文章提出的方法可以为其他工程的施工机械选型提供参照依据。
关键词
地基处理
水泥土搅拌桩
卵砾石地层
钻头结构参数
Keywords
Foundation
treatment
Cement
soil
mixing
pile
Gravel
stratum
bit
structure
parameters
分类号
TU67 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
一种变曲率圆柱滚子轴承结构的理论研究
被引量：
3
2
作者
陈家庆
朱江
毛红兵
机构
北京石油化工学院机械工程系
江汉石油钻头股份有限公司
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2004年第9期1103-1106,1109,共5页
文摘
为了降低大圆柱滚子与牙爪轴颈之间的峰值接触应力进而提高牙轮钻头滚动轴承系统的工作性能 ,可以在大圆柱滚子轴承中实施变曲率结构方案。围绕准变曲率、吻合变曲率、间隙变曲率 3种变曲率结构进行了较为系统的理论研究 ,包括载荷分布理论的建立、载荷分布情况的对比以及合理变曲率结构参数的选取等问题。理论研究表明 ,通过使得载荷在各个滚动体之间的分布更趋于均匀 ,实施变曲率结构方案能够降低滚子与滚道之间的接触应力 。
关键词
牙轮钻头
滚子轴承
变曲率结构
载荷分布
接触应力
结构参数
Keywords
Rock
bit
Roller
bearing
Curvature-changing
str
ucture
Load
distribution
Contact
stress
structure
parameters
分类号
TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
异形单牙轮钻头的传动比计算仿真模型研究
3
作者
刘云胜
李勇
钱雯
邓嵘
机构
西南石油大学
出处
《机械研究与应用》
2012年第3期29-32,共4页
文摘
在牙轮钻头的几何关系以及动力学和运动学基础上,通过牙轮工作过程中的运动平衡和力矩平衡,建立牙齿与岩石的相互作用力以及牙轮扭矩、角速度、角加速度仿真模型。在仿真中将牙轮钻头连续转动过程离散化,通过对每个瞬时离散点的传动比的计算得到钻头的平均传动比。仿真模型中将牙轮钻头结构、岩石特性等参数综合考虑,使仿真模型更加贴切钻头实际钻进环境。仿真出来的平均传动比值对牙轮钻头设计、分析提供一定的参考依据。
关键词
牙轮钻头
传动比
结构参数
岩石性质
仿真模型
Keywords
cone
bit
ratio
structure
parameters
rock
behavior
simulate
model
分类号
TH123 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
高压水射流PDC钻头结构参数数值模拟研究
被引量：
2
4
作者
苗锡庆
朱杰然
司英晖
栗奇
机构
中国石化川气东送工程建设指挥部钻井处
胜利石油管理局钻井工艺研究院
胜利石油管理局钻井工程技术公司
出处
《石油机械》
北大核心
2008年第6期6-8,19,共4页
基金
国家863项目“超深井钻井技术”子课题“超深井新型高效破岩工具及配套技术研究”(2006AA06A109-3)
文摘
以中硬细砂岩为岩石材料,应用动态有限元法对高压水射流PDC钻头参数做了数值模拟研究。得出如下结论:(1)高压射流入射角对不同岩层存在最优值,对于中硬地层细砂岩最优入射角为40°;(2)PDC钻头钻进中钻齿所受扭矩随作用半径增大成指数规律增长,在硬地层钻进钻齿前倾角为-15°时破岩效果最佳;(3)采用直径1.8mm的高压小喷嘴射流能显著改善PDC钻头钻齿受力,避免钻齿冲击破坏,延长钻头寿命;(4)高压水射流与机械齿联合破岩时,喷嘴与钻齿相对位置对破岩效果有显著影响,喷嘴处于钻头外锥时,可均化钻齿受力,提高破岩效率。
关键词
PDC钻头
结构参数
高压水射流
破岩效率
数值模拟
Keywords
PDC
bit
,
structure
paramet
er,high
pressure
water
jet,rock-breaking
efficiency,numerical
simulation
分类号
TE921.1 [石油与天然气工程—石油机械设备]
TP69 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于离散元方法的卵砾石地层条件下水泥土搅拌桩机钻头结构参数研究
梁涛
钟建文
关岩鹏
刘晓丽
高艳卫
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
一种变曲率圆柱滚子轴承结构的理论研究
陈家庆
朱江
毛红兵
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2004
3
下载PDF
职称材料
3
异形单牙轮钻头的传动比计算仿真模型研究
刘云胜
李勇
钱雯
邓嵘
《机械研究与应用》
2012
0
下载PDF
职称材料
4
高压水射流PDC钻头结构参数数值模拟研究
苗锡庆
朱杰然
司英晖
栗奇
《石油机械》
北大核心
2008
2
下载PDF
职称材料
已选择
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