重庆大学研究生科技创新基金(201005B1A0010341)
- 作品数：5 被引量：43H指数：4
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- 相关机构：重庆大学武汉大学更多>>
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- 岩石钻掘过程钻头受力动力学解析模型被引量：8
- 2012年
- 为深入研究钻头在岩石钻掘这一动力学过程中的受力变化规律,对钻头的钻掘过程进行了系统的动力学分析,建立了描述钻头在岩石钻掘过程中力与运动间关系的微分方程组,归纳了运动条件下影响钻头受力变化的各种影响因素。在对钻头钻掘岩石的运动过程进行解析的基础上,提出了运动条件下钻头压入力和切削力的解析计算方法,并分别给出了压入力和切削力的动力学解析方程。进行岩石钻进力学测试实验,结合相关实验结果对动力学计算模型和静力学计算模型进行了对比分析,研究表明:钻头在钻掘岩石过程中的受力与其运动状态密切相关;在其它条件一定情况下,钻头所受的压入力和切削力均随钻头推进速度V的增加而增加。计算结果显示动力学解析模型比传统静力学计算方法更接近实验测量值,而且更有利于直观方便地指导工程实践。
- 杨晓峰康勇王晓川
- 关键词：岩石动力学解析模型
- 水射流辅助岩石切削过程的刀具热应力分析被引量：15
- 2011年
- 建立了刀片在水射流辅助切削岩石过程中的热传导模型,并在对岩石切削过程进行热功转换分析的基础上,给出了热流密度、界面温度等边界条件的确定方法,从而建立了水射流条件下刀片的温度场模型。对刀片由于温度变化产生的热应力进行了系统分析,并给出了热应力的计算模型,并且结合计算分析了射流压力等参数对各种热应力的影响。研究表明:热应力是导致岩石切削刀具失效的主要影响因素。热应力受刀具与岩石材料热物性质、刀片尺寸、切削力、切削速度、射流压力等因素影响。水射流的存在可以大幅降低刀具的热应力,热应力的大小与射流压力p的四次方根的倒数成正比。选择合适参数可将热应力控制在临界范围内,避免刀具早期失效,延长其使用寿命。
- 杨晓峰李晓红卢义玉
- 关键词：水射流刀具热应力温度
- 刀具-岩石摩擦过程中的闪温分析被引量：7
- 2011年
- 摩擦表面闪温对刀具材料性能产生着重要影响。针对刀具摩擦表面的微凸体建立了导热微分方程,系统分析了影响微凸体温度的影响因素。在提出摩擦表面接触系数的概念的基础上推导出了干摩擦条件下刀具闪温的解析计算模型并分析了水射流条件对闪温计算的影响。给出了基于均匀分布模型和概率分布模型的摩擦表面接触系数和水射流参与下满足动力润滑条件的摩擦系数等计算参数的确定方法。计算分析与红外测温实验的结果表明:刀具与岩石的摩擦闪温严重依赖两摩擦面的接触系数和各自表面微凸体分布情况;给出的摩擦面闪温计算模型比传统计算方法更接近实验测量值,更适用与工程中对材料安全性要求较高的场合应用。
- 杨晓峰卢义玉康勇
- 关键词：刀具岩石闪温
- 灰岩钻掘过程的红外热像试验被引量：3
- 2011年
- 钻掘过程中岩石的发热效应对岩石材料性能和热损伤会产生重要影响。介绍了红外热像仪的测温原理并利用红外热像仪对硬质灰岩钻掘过程的红外热像进行了试验研究。试验结果表明:钻掘过程中钻头前端岩石的热影响区呈类似弹头的形状,热影响区的厚度与钻头半径大致相当;钻掘结束后的冷却过程中热影响区温度总体降低,热影响范围逐渐扩大;钻孔轴线上岩石温度总体下降,最高点位置随时间发生变化,并有逐渐趋同的趋势,具体与钻孔直径、深度和岩石与空气的热物性质有关;热影响区内岩石温度最高值的下降速度表现为先快后慢,即钻掘刚结束时的温度下降速度最快,然后随时间推移温降速度逐渐放缓。试验结果证实了红外热像仪应用于岩石钻掘温度的动态测量与分析的有效性与实用性,研究结论为进一步改善钻掘效率和提高工程安全性提供了重要的参考依据。
- 杨晓峰李晓红卢义玉康勇
- 关键词：灰岩红外热像温度
- 岩石钻掘过程中的钻头温度分析被引量：16
- 2011年
- 为深入研究钻头钻掘岩石过程中的温度变化规律,通过对钻头钻掘岩石的传热过程分析,建立描述钻头在钻掘岩石过程中温度变化的微分方程组,归纳影响钻头温度变化的各种影响因素。在对钻头钻掘岩石过程进行热功转换分析的基础上,给出钻头温度的解析计算方法,并结合钻头切削面温度解析计算式,给出钻头温度的解析方程。研究结果表明:钻头在钻掘岩石过程中的温度受几何条件、热物性质、钻掘参数等因素影响;在其他条件一定的情况下,钻头平均温度升高与钻头推进速度v的平方根成正比。
- 杨晓峰李晓红卢义玉
- 关键词：岩石温度
