基于数值模拟的PDC钻头多因素综合优化分析

基于数值模拟的PDC钻头多因素综合优化分析

论文摘要

提出一种PDC钻头多因素综合优化分析方法,运用有限元及计算流体动力学(CFD)数值模拟方法对PDC钻头的固有特性、应力特性及温度场特性三方面进行多因素综合数值模拟优化分析,基于分析结果,对钻头刀片的焊接位置和角度、刀片的尺寸、保径条的焊接位置、冷却流道的分布与角度以及排渣槽的尺寸进行优化。通过现场试验对比,优化后的PDC钻头的使用寿命较之前提高了约50%,优化效果明显。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 钻头数值模拟模型的建立与分析
  •   1.1 基于有限元的钻头固有特性分析
  •     (1) 有限元分析模型的建立
  •     (2) 固有特性数值模拟结果分析
  •   1.2 基于有限元的钻头应力特性分析
  •     (1) 分析模型的建立
  •     (2) 数值模拟结果分析
  •   1.3 基于CFD的钻头温度场特性分析
  •     (1) 分析模型建立
  •     (2) 温度场数值模拟结果分析
  • 2 钻头优化及验证分析
  •   (1) 钻头优化设计
  •   (2) 优化钻头的固有特性验证分析
  •   (3) 优化钻头的应力特性验证分析
  •   (4) 优化钻头的温度场特性验证分析
  • 3 钻头使用寿命试验
  • 4 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 杨仁强,谢光辉,王光建

    关键词: 钻头,有限元,多因素,综合优化

    来源: 煤矿机械 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

    专业: 地质学

    单位: 重庆电子工程职业学院,西南大学工程技术学院,重庆大学机械传动国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(51275538),重庆市教委科学技术研究项目(KJ1729402,KJ1602912,KJ1602904,KJQN201803108),重庆市科委基础科学与前沿技术研究项目(cstc2018jcyjAX0720)

    分类号: P634.41

    DOI: 10.13436/j.mkjx.201907024

    页码: 71-75

    总页数: 5

    文件大小: 369K

    下载量: 146

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