PDC齿破岩仿真模型与全钻头实验研究

• 作者: 冯明 况雨春 张明明 张毅 郭灿
• 来源期刊: 地下空间与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: PDC钻头 力学模型 扭矩 钻压 有限元
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 理论与试验研究
• 页码范围: 1218-1225
• 页数: 8页
• 分类号: TE921
• 字数: 5154字
• 语种: 中文

摘要

针对PDC全钻头设计方法单一和实验工作量大的问题,提出了一种PDC单齿切削力学计算模型,并通过有限元数值模拟对计算模型的结果进行对比,讨论了PDC切削齿前倾角、侧倾角、齿径及切深与切削力的关系.结果表明:PDC单齿力学计算模型与有限元模拟结果比较接近,验证了该模型的正确性.在单齿力学计算模型的基础上建立全钻头力学计算模型,并对PDC全钻头扭矩和钻压进行计算,结合有限元仿真和全钻头实验结果,将3种计算结果进行对比分析,结果显示当PDC全钻头破碎砂岩时,力学模型计算出的扭矩值与实验测试的误差为2.11％,与有限元模拟结果的误差为1.51％;而计算的钻压值与实验结果的误差为1.25％,与有限元模拟结果的误差为6.79％,同时,该钻头计算模型的计算效率也大大提高,说明了PDC全钻头力学计算模型的准确性和可行性,为PDC钻头的评价与设计提供了技术支持.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	况雨春	西南石油大学机电工程学院	82	574	13.0	20.0
2	张毅	西南石油大学机电工程学院	23	50	4.0	6.0
3	张明明	西南石油大学机电工程学院	7	10	2.0	3.0
4	郭灿	西南石油大学机电工程学院	2	13	2.0	2.0