本文關(guān)鍵詞：鉆頭—月壤相互作用力學模型及仿真分析　出處：《中國地質(zhì)大學（北京）》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：研究一種可靠性高,壽命較長的硬質(zhì)合金取心鉆頭對樣品進行原地或?qū)悠穾Щ氐厍蜓芯砍赡壳暗顷懺虑虻闹饕繕撕腿蝿铡?本文結(jié)合對月壤的物理力學特性研究,建立鉆進刀具與月壤相互作用的力學模型,得出鉆具驅(qū)動力矩和進尺驅(qū)動力關(guān)于刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)和月壤的物理力學特性參數(shù)的數(shù)學方程。分析各參數(shù)對切削阻力矩及鉆壓的影響規(guī)律,得出在刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)中刀具的前角和刀具到軸心的距離對阻力矩的影響較大；刀具切削刃寬度對鉆進阻力矩影響較小,而刃尖角的大小對鉆進阻力矩的影響不明顯。切削阻力矩及鉆壓隨著刀具前角的增大而減小,阻力矩隨著刀具到軸心的距離以及刀具寬度的增大而增大。刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)中除了刀具到軸心的距離并不影響鉆壓的改變外,其他參數(shù)對鉆壓的影響與對切削阻力矩的影響規(guī)律基本一致。 利用ANSYS瞬態(tài)動力學接觸模塊仿真分析改變鉆頭刀具結(jié)構(gòu)參數(shù),月壤參數(shù)及鉆進規(guī)程參數(shù),研究月壤刀具最大等效應力應變的變化規(guī)律及月壤破壞區(qū)域的形狀。得出刀具前角增大時,月壤所受的最大等效應力和應變值增大,破土能力增強。刀具到軸心的距離增加時月壤所受的最大等效應力應變值減小,破土能力變差。刀具寬度增加時,月壤最大等效應力應變變化較小,規(guī)律性不明顯。因此,在鉆頭結(jié)構(gòu)設計時,刀具的正前角選擇20°,刀具到軸心的距離選擇較小值,切削刃寬度選擇較小值的硬質(zhì)合金取心鉆頭。 隨著月壤彈性模量及泊松比值的增大,鉆頭刀具最大等效應力值增加,因此鉆進越難。 當鉆壓在300N～420N范圍內(nèi)取值時,月壤最大等效應力應變隨著轉(zhuǎn)速的增加先增大后減小。當鉆頭轉(zhuǎn)速為175rpm/min的時候月壤最大等效應力應變值最大,鉆進效果最好。隨著鉆頭軸向位移增大,月壤最大等效應力應變增大,刀具對月壤的破壤能力增強。
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【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學（北京）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P184.58;P634.41

【參考文獻】

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1 徐浩亮;王鑒;吳競;韓金平;;被動土壓力在位移效應下的分析計算與改進[J];安徽建筑工業(yè)學院學報(自然科學版);2008年01期

2 鄢泰寧,補家武,吳翔,王榮t，

本文編號：1355602