本文選題：離散元法　切入點：巖石切削　出處：《應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報》2017年03期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：在巖石切削過程中,巖石的破壞形式對切削效率和切削參數(shù)的選擇有重要的影響.本文為了研究巖石破壞形式的影響因素,利用顆粒流軟件(PFC2D)建立了由顆粒簇組成巖石試樣的數(shù)值仿真模型.通過大量的單軸壓縮仿真實驗和巴西仿真實驗,確定了顆粒微觀參數(shù)和巖石宏觀參數(shù)之間的關(guān)系;研究了不同切削深度以及有無液柱壓力情況下,巖石的破碎形式和過程.研究表明,當(dāng)切削深度比較淺時,巖石主要為塑性破壞,表現(xiàn)為粉末狀的顆粒在刀尖不斷的堆積;當(dāng)切削深度達到一定值后,巖石將會發(fā)生脆性破壞,表現(xiàn)為裂紋從刀尖開始沿著切削方向擴展,最終擴展至自由面而形成較大的切屑;顆粒簇法向強度比值影響著巖石切削過程中裂紋的擴展情況以及巖屑的形態(tài);液柱壓力對巖石的破壞形式也有很大的影響,隨著液柱壓力的增大,巖石破碎情況從平衡鉆井時的切屑掉塊變?yōu)檫^平衡鉆井時的擠壓破碎.
[Abstract]:In the rock cutting process, has an important influence on selection of rock failure forms on cutting efficiency and cutting parameters. In order to study the influence factors of rock failure form, using particle flow software (PFC2D) was established by the numerical simulation model of particle clusters composed of rock specimen in uniaxial compression. Through simulation experiments and simulation experiments in Brazil the relationship between the micro particle parameters and the macro parameters were determined; the different cutting depth and no liquid column pressure, the form and the process of rock breaking. The results show that when the cutting depth is relatively shallow, rocks are mainly plastic failure, as the powder particles in the continuous accumulation point; when the cutting depth reaches a certain value, the rock will be brittle failure, as cracks propagate along the cutting direction from the tip, eventually extended to the free surface and form a larger cut Chip; particle cluster method to strength ratio affects the propagation of crack in rock cutting process and cutting patterns; damage in the form of liquid column pressure on the rock had a great impact, with the increase of fluid column pressure, rock breaking drilling from the balance of the chip when falling into the extrusion over balanced drilling broken.

【作者單位】： 西南石油大學(xué)機電工程學(xué)院;阿德萊德大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51674214) 四川省科技計劃國際合作計劃項目(2016HH0008) 四川省青年科技創(chuàng)新研究團隊(2017TD0014)
【分類號】：TE21;TU45

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本文編號：1558109