本文關鍵詞：模擬月巖單齒切削應力分析研究　出處：《中國地質大學(北京)》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：對月球進行月巖鉆探取樣作為探月活動的一個重要組成部分,需要采取適宜于月表復雜環(huán)境的專門設備和技術。目前對于硬質合金鉆頭鉆進石灰?guī)r、大理巖等彈塑性巖石過程中破巖機理的研究還不多。對切削齒單齒切削月巖的工作機理及相關工作面應力進行準確的分析,可得出鉆頭破巖時的受力規(guī)律,進一步分析鉆進技術參數(shù)的影響。論文總結了國內外關于取心鉆頭切削硬巖破碎的發(fā)展和理論的研究,意在分析硬質合金鉆頭單齒與模擬月巖相互作用模型,以及復雜的月表環(huán)境下對分析應力和碎巖機理的影響和變化規(guī)律,合理選取月球鉆探鉆進工藝。通過對大理石試樣進行力學性質測量,并用硬質合金鉆頭對其進行切削試驗,驗證鉆壓轉速的改變對鉆進過程的影響。基于ANSYS軟件有限元模擬,對硬質合金鉆頭單齒切削月巖巖石破碎過程進行應力分析研究。分析并計算切削齒單齒工作狀態(tài),單齒切削時月巖應力分析,研究切削月巖變形變化,對月巖和切削齒受力分析。用有限元方法完成硬質合金鉆頭單齒破巖過程的分析,確定了破巖過程中鉆頭及月巖的應力分布情況,為硬質合金鉆頭破巖效率分析提供理論依據。分析模擬條件限制下數(shù)值計算對齒的切削載荷規(guī)律的影響,結合外界條件的影響和實際操作會出現(xiàn)的問題。通過更精確的數(shù)值模擬,進一步研究切削齒切削月巖時應力變化,為改進鉆頭設計和優(yōu)化鉆進工藝規(guī)程提供合理的理論依據。
[Abstract]:On the moon, lunar drilling and sampling as an important part of lunar exploration activities, need to take special equipment and technology suitable for complex lunar environment. At present, there is not much research on the mechanism of rock breaking in the process of drilling cemented carbide bits in the process of limestone and marble. The stress mechanism of the cutting teeth of single tooth cutting rocks and related work surface for accurate analysis, the rock breaking force of law, further analysis of the influence of drilling parameters. This paper sums up the research on coring bit cutting hard rock crushing and the development of the theory at home and abroad, is intended to analyze the hard alloy bit single tooth and Simulation of rock interaction model, and the complexity of the lunar surface environment analysis on the effect of stress and rock fragmentation mechanism and change law, reasonable selection of lunar drilling drilling technology. The mechanical properties of marble samples were measured, and cemented carbide bit was used to carry out the cutting test to verify the effect of the change of drilling speed on drilling process. ANSYS software based on finite element simulation, the hard alloy bit single tooth cutting rock rock crushing process stress analysis. Analysis and calculation of the working state of the single tooth cutter, single tooth cutting rock stress analysis of rock cutting deformation changes of rock and cutting teeth by force analysis. With the finite element analysis method to complete the hard alloy bit single tooth process, the drill bit and rock in the process of rock breaking stress distribution, and provide a theoretical basis for the analysis of cemented carbide bit rock breaking efficiency. The influence of numerical calculation on the cutting load law of the teeth under the limit of simulated conditions is analyzed, and the problems of the external conditions and the actual operation will be combined. Through more accurate numerical simulation, stress change of further research on cutting tooth cutting rock, provide a theoretical basis for the rational drilling technology for the improvement of drilling bit design and optimization.
【學位授予單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P634;P184.5

【共引文獻】

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本文編號：1347841