聚晶金刚石钻头切削齿切削岩块过程的有限元模拟

• 作者: Chaplinskiy S S Kudriavtsev I O Pryhorovska T O
• 来源期刊: 石油勘探与开发
• 学科: 地球科学
• 关键词: PDC钻头 切削齿 切削过程 切削力 有限元模拟
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 石油工程
• 页码范围: 812-816
• 页数: 5页
• 分类号: P634.4
• 字数: 4117字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11698/PED.2015.06.16

摘要

建立了聚晶金刚石(PDC)钻头切削齿切削岩石过程的有限元模型,模拟了不同形状切削齿不同切削深度下的线性和圆弧切削过程.模拟前确定了切削齿的空间形态、切削速度、切削深度、材料的流变模型、摩擦模型等.模拟结果表明:线性和圆弧切削过程没有本质区别;各类切削齿的切削力波动均为振荡和不均匀的,不存在周期性;采用同一切削齿时不同切削深度下的切削力波动没有类似规律,但切削深度增加会引起波动幅度增大;切削深度为0.5 mm和1.0 mm时,切削参数保持稳定后平均切削力减小,而切削深度为2.0 mm时,进入稳定切削区后平均切削力并未减小;使用球形齿和圆锥形齿时切削力较小,而使用锥形齿、斜角形齿和平板形齿时切削力较大;采用平板形齿时切削力波动图上单位时间内峰数最少,采用球形齿时最多.