基于离散元方法的PDC钻头切削齿破岩机理数值模拟
Mining Research and Development（2021）
Abstract
工具破岩机理研究对于石油钻探、煤炭和矿物开采、隧道和地下硐室建造等工程领域具有重要意义.切削工具的结构参数及真实物理环境对破岩效果影响显著.采用离散元方法模拟PDC齿在不同切削速度、切削角度、切削深度以及围压参数下的切削破岩效果,得出PDC齿受到的切削力及岩石裂纹发育情况的变化规律.研究结果表明:在PDC钻头切削岩石过程中,切削力随切削速度和切削深度的增加呈近似线性增加,切削角度为10°时其切削力最小,围压会显著增强岩石的强度和塑性,从而影响PDC切削齿的破岩效果.
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