一、牙齿齿面模拟及磨损分析（论文文献综述）
周珂飞[1]（2021）在《牙齿镶装过程对齿面结构性能影响的计算机仿真研究》文中进行了进一步梳理针对牙轮钻头易掉齿、脱齿导致钻头失效、镶齿试验条件十分苛刻这一问题,本文基于弹性力学理论及ABAQUS有限元仿真软件,建立了镶齿有限元模型,研究分析不同条件下镶装对牙齿、齿孔受力、变形的影响规律。首先通过大量文献调研,分析得到牙轮钻头的主要失效形式:牙齿材料或镶齿工艺选择不合理,牙轮齿孔对牙齿没有足够的预紧力,是导致牙齿失效的重要原因;其次,通过三牙轮钻头几何学分析,建立准确镶齿有限元模型,并对有限元模型进行了理论分析与仿真结果对比,验证了镶齿有限元计算方法的准确性与可靠性;之后基于可靠的有限元分析方法,研究了镶齿温度、摩擦系数、孔内空气对简化单齿孔模型牙齿、齿孔受力、变形影响规律;最后研究了牙轮钻头全齿镶装模型,通过Python编写脚本程序,参数化施加边界条件,设计了多组实验方案进行全齿镶装仿真模拟,并考虑了井下温度对钻头的影响,研究分析了不同条件下镶装对镶齿牙轮钻头的影响规律,从而得到最优镶齿工艺。通过以上分析研究,最终得到不同条件下镶齿对齿面结构性能的影响规律,为实际镶齿工艺制定提供一定参考。
于司泰[2]（2021）在《航空渐开线花键涂层抗微动磨损的仿真模拟》文中研究表明航空渐开线花键在特殊的载荷工况与苛刻的工作环境中,其齿面间极易发生微幅运动,导致产生微动磨损,大大缩短了花键副的使用寿命,降低了航空传动系统的可靠性。目前,有关航空渐开线花键副的微动磨损分析还不够深入,因此,十分有必要研究航空渐开线花键副的微动磨损现象及有效减磨方法,分析影响磨损的相关因素,延长航空渐开线花键副的使用寿命,对提高航空传动系统可靠性具有重要的工程意义。本文首先建立航空渐开线花键副微动的有限元模型,通过施加循环变载,采用瞬态仿真方法对渐开线花键副的微动工况进行有限元分析,得到渐开线花键副的应力分布与滑移量。基于Archard方程对磨损量进行估计,并通过对比实际工况值,验证了有限元模型的准确性,探究了渐开线花键副齿面的应力分布情况与各键齿间的差异性。同时基于减速器功率谱,实现了航空渐开线花键副实际工况下的受力情况求解,揭示了渐开线花键副的摩擦接触特性以及微动幅值、动载系数、不对中工况对微动磨损的影响规律。航空渐开线花键副的微动磨损研究结果表明:花键副应力集中位于啮合区近齿根处,各键齿的受力与滑移情况随花键副转动而变化,滑移量分布差异较大,应力受转速的影响远大于受转矩的影响;轴向从载荷输入端向载荷输出端,接触应力与微动磨损量逐渐增大,齿根处的微动磨损最严重,仿真模拟结果与工程检测值具有相同的分布、增长趋势;微动区间内,随着微动幅值与动载系数增大,花键副的接触应力增加、微动磨损程度增大,且在相同载荷下,动载系数越大,键齿间的载荷分配愈发不均衡;轴向不对中与角向不对中均会导致花键副的间隙产生变化,微动磨损与载荷不均现象随不对中度的增加而更严重,花键副的自对中特性能够产生一定的对中补偿,减弱不对中的影响。接着,基于接触力学分析,准确描述了涂层表面转移膜生成前后的受力情况,建立了涂层—花键副有限元模型,对转移膜生成前后的应力云图、接触表面与结合界面的受力情况进行详细分析,探究了涂层抗微动磨损性能的主要因素影响。然后对复合涂层的抗微动磨损性能进行研究,得到了力学性能表面最优的涂层参数,最后对涂层—花键副有限元模型进行微动磨损几何修正,对涂层的抗微动损伤效果进行了检验。花键涂层抗微动磨损研究结果表明:随着微动磨损的产生,涂层与基体的受力情况均发生显着变化,承载范围逐渐扩大,受力更均匀,切向力影响变小;随接触区域扩展,涂层表面与结合界面应力分布趋势相同,幅值逐渐减小;由于涂层、基体二者的材料差异,涂层—基体接触界面的切应力更大,为涂层剥落失效的诱因之一;当杨氏模量300 GPa、泊松比0.22、涂层厚度0.05 mm和摩擦因数0.1时,单层涂层能够有效降低接触表面的应力并更好地传递载荷,同时提升涂层与基体的结合性,并且双层复合涂层具有更好的力学性能表现。与无涂层相比,单层涂层和双层复合涂层的花键副最大微动磨损量分别降低17.5%和29.4%,表明采用合理的涂层表面技术,能有效改善航空花键的摩擦行为、缓解微动损伤。
吕澜涛[3]（2020）在《混合钻头破岩机理研究及计算机仿真》文中指出近年来,浅层油气资源消耗巨大,难钻井作业不断增加以及页岩气开发成为热点,导致常规钻头钻井时出现牙齿磨损过快、机械钻速下降明显等问题,很难获得理想的钻进效果。混合钻头近几年在国外的成功设计和应用,表明其有着优于常规钻头的破岩优势,但目前对其破岩机理研究甚少,导致混合钻头推广受限。因此,本文采用理论和仿真相结合办法,开展混合钻头破岩机理研究。具体研究内容如下:（1）了解PDC钻头和牙轮钻头破岩过程,在此基础上对混合钻头破岩机理进行研究。结果表明:混合钻头破岩是牙轮牙齿与PDC齿对岩石共同作用的结果,从而提高其破岩速度。（2）通过对PDC结构和牙轮结构破岩受力分析,推导混合钻头破岩力学公式。（3）将混合钻头、牙轮钻头、PDC钻头进行破岩仿真,验证混合钻头相比于牙轮钻头和PDC钻头具有更好破岩效率。（4）研究混合钻头结构对其破岩机理的影响,得到牙轮主导型混合钻头适用于相对硬的地层;PDC主导型混合钻头适用于相对软的地层。（5）研究页岩破碎机理。针对混合钻头与含层理性页岩的相互作用机理进行研究,结果表明:混合钻头与岩石层理所成角度越小,钻速越快;层理厚度越少,岩钻速越快。
王勇勇[4]（2020）在《石油钻头流体动力学仿真及水力结构设计》文中认为钻头的水力结构会影响井底清洁程度和切削齿的冷却效果,进而影响钻头的钻进效率和钻头寿命。通过研究钻头的井底流场,可以优化钻头的水力结构,使钻井液携带岩屑、辅助破岩的作用得到更好的发挥,使钻头获得更好的钻进性能。现今大多学者对PDC钻头、牙轮钻头、混合钻头的非旋转流场进行了研究,但对其旋转流场研究较少。针对以上问题,此次应用Fluent对这三种钻头的井底旋转流场进行了数值模拟仿真。依据仿真结果对钻头的喷嘴位置、喷嘴数量、喷嘴尺寸、喷嘴方向进行了改进。研究结果表明:PDC钻头3中心喷嘴垂直—3外围喷嘴向外井底流场较好;牙轮钻头3喷嘴向外井底流场较好;混合钻头4喷嘴改进井底流场较好。针对改进后的钻头研究了不同入口压力对钻头流场的影响。研究结果表明,随着入口压力的增大,岩屑运移路径上的压力幅值与压力波动变大,压力幅值较大有利于岩屑的运移。最终利用DPM模型研究了岩屑在三种钻头流场内的运移轨迹及分布状况。
马卉[5]（2020）在《老年人口腔护理产品适老性设计研究》文中研究指明中国已经逐步进入老龄化阶段,老年人的身心健康也逐渐成为了社会关注的重点,根据全国第四次口腔健康流行病学数据可知,我国老年人的口腔情况依旧存在着很大的问题,越来越多的研究发现,老年人的口腔状况和身体情况有很大的关系,随着年纪的增长,老年人的身心都会发生一些增龄性的变化,这些变化使得老年人更易患上口腔疾病,如果没有获得及时有效的治疗,就会增加老年人患口腔疾病并发症的几率,病情严重者可能会残疾甚至有生命危险。导致老年人口腔问题越来越严重的罪魁祸首是长期以来:口腔的清洁不到位、不正确的刷牙方法、不合适的刷牙工具、对口腔护理的不重视、缺乏口腔健康知识和不了解自身的口腔状况。在中国的口腔护理产品中,专为老年人设计的产品很少,导致老年人对口腔专业护理几乎没有概念。传统的口腔护理产品无法针对老年人的口腔特性进行全方位的护理,也无法帮助老年人养成良好的口腔护理习惯。因此,本研究将针对老年人的口腔问题展开口腔护理产品的适老性设计。本研究首先对国内外老年人的口腔护理现状和研究进展进行归纳分析,调查目前口腔护理产品、市场政策和专利现状;接着引入适老性设计相关理论与Kano模型在用户需求探索上的方法优势,对后文展开设计调研提供了理论依据和调研方法;而后面向老年群体,根据该群体口腔的增龄性变化以及生理、心理上的增龄性相关变化,总结出相应的口腔护理措施,对后文的调研提供了明确的方向;之后使用多种调研方法（用户访谈法、Kano问卷调查法、KJ法）来获取老年人对于口腔护理产品的真实需求,分析调研数据,确定功能需求优先级,得出设计要点;最后,根据设计策略结合当代科技技术,进行老年人智能口腔护理产品的设计探索,结合硬件产品和软件产品,硬件产品提供多种针对老年人需求的口腔清洁护理工具,检测老年人的口腔状况,软件产品指导老年人使用工具,并记录老年人刷牙情况和口腔问题,提供护理意见和牙科服务。本研究设计的集成式智能口腔护理仪旨在为老年人的口腔提供针对性清洁护理的同时能让其知晓自己的口腔健康情况,养成良好的口腔护理方法与习惯,以一站式的服务解决老年人的各种口腔护理需求,同时也为其构建了具有交互体验感的口腔护理行为,并一定程度上减少老年人罹患口腔疾病的风险,促进老年人的身心健康。
何体财[6]（2019）在《石油钻具螺纹应力分析与减摩涂料的开发》文中进行了进一步梳理在油气钻探开发中,石油钻具是井下工具的总称,是钻采设备重要的部件,主要包括钻杆、钻铤、转换接头、钻头等。石油钻具间主要采用锥度为1:4或1:6的圆锥管螺纹串联连接。因此,石油钻具螺纹连接形式和螺纹的表面处理对钻具的寿命和可靠性有直接关系。当然,选用耐磨高强度的金属材料是提高钻具寿命的一大措施,但成本也相对较高,根据相关分析资料显示,石油钻具的大部分失效发生在接头连接处,而螺纹粘扣又是主要原因,目前国内外石油钻具连接螺纹表面普遍采用的镀铜会或磷化处理工艺来防止粘扣失效,虽然镀铜能表现出优良的抗粘扣性能,但镀铜会产生大量废液排放,对自然环境的破坏巨大,因此存在着经济成本高及严重的环保问题等缺陷。本研究开发出了一种既能够替代镀铜工艺且又具有优异抗粘扣性能的纳米铜无污染连接技术,研究一种纳米铜减摩涂料在石油钻具管螺纹上的减摩效果,并通过理论计算和软件分析石油钻具螺纹的力学性能,纳米铜无污染连接技术在石油钻具的应用有着显着作用。针对石油钻杆接头螺纹（NC38数字扣）建立数字模型和三维模型,并对单牙螺纹受力和变形同时采用理论计算及仿真分析,在上扣扭矩单独作用、轴向拉伸载荷单独作用以及二者的复合作用这三种工况下分别计算分析了内外螺纹连接后牙齿面上接触压力和分布状况,分析结果显示石油钻具螺纹的齿面接触压力和应力水平分别都呈台肩面起逐步降低的趋势和分布不均的现象。通过对钻具螺纹接触应力的理论计算和仿真分析结果对比,发现采用的二种方法获得的数据分布规律极其一致,为纳米铜减摩涂料（以下简称AFRICO）在石油钻具无污染边接技术提供了理论依据和应用指导性。将AFRICO分别应用于石油钻具接头螺纹及油套管接箍螺纹表面上。首先，通过摩擦磨损试验测试AFRICO的减摩性能;其次，采用扫描电镜观察AFRICO在石油钻具接头螺纹表面层的分布情况;最后，分别在材质为4145H的石油钻杆和材质K55的渍套管进行全尺寸卸扣试验，以验证AFRICO对石油钻具上扣扭矩减轻作用与抗粘扣效果，结果得出：AFRICO能有效减小石油钻具螺纹连接处的上扣扭矩，对石油钻具的抗粘扣性能有良好的提升效果。
林兆虎[7]（2019）在《新型非平面PDC切削齿的研究与设计》文中认为研究PDC切削齿破岩机理,宏观角度分析就是各种因素或变量,对PDC切削齿破碎岩石的形式和效果、破岩耗费的能量、切削力的大小及波动、岩屑粒度等的影响规律;微观角度分析就是PDC切削齿受各种因素影响时,岩石和切削齿的应力分布等。本文以计算机仿真和岩石切削试验为手段,研究了曲面PDC齿与屋脊形PDC齿单齿破岩过程,分析了切削齿结构参数和工作参数对其破岩效率、切削力等的影响规律,同时与传统平面PDC切削齿进行了对比。仿真研究表明,传统PDC切削齿破碎比功和切削力受前倾角和吃入深度的影响规律前人分析所得结论基本相同。圆弧曲面PDC切削齿比直线—圆弧—直线曲面PDC齿更有优势,前倾角和斜率的差值才是影响曲面齿破岩的实际因素,并因此提出“实际前倾角”。曲面齿对岩石造成的拉伸破坏较多,破碎比功和切削力相比传统PDC齿小很多,但切削力波动较大,适合软地层。屋脊形PDC齿的破碎比功受脊角影响较大,切削力随脊角和圆角的增大而增大。破碎比功对前倾角影响不敏感,但对轴向吃入能力影响较大。在设计屋脊齿PDC钻头时应尽可能使每颗齿与岩石“正切”。屋脊形PDC齿的主要破岩方式为犁削,破岩效率是传统PDC齿的2～3倍,切削力更小,侵入能力强,切削力波动小,适用于硬地层。在分析总结曲面PDC齿与屋脊形PDC齿的破岩规律和性能特点基础上,提出了一种新型非平面PDC切削齿——鞍型齿,提出了成型方法和特征方程。对影响鞍形PDC切削齿破碎比功和切削力的前倾角、圆角、脊角、斜率、旋角和吃入深度等进行了研究。旋角对鞍形齿破碎比功影响较小,平均切向力和轴向力对其敏感性不高,但径向力增加明显。综合分析仿真与试验结果,屋脊齿更容易产生体积破碎,岩屑最大,更容易使岩石发生侧崩。鞍形齿破岩效率虽然比屋脊齿稍差,但切削力及切削力波动最小,因切削力波动损坏的概率小。
张春亮[8]（2018）在《交叉刮切PDC钻头破岩机理及设计理论研究》文中研究说明如何提高深部难钻地层的钻井速度,已成为我国油气钻井中迫切需要解决的重大技术难题。在诸多研究途径中,钻头技术的创新是最具潜力的努力方向之一。本文针对现有PDC钻头在深部地层磨损速度快且磨损不均衡、切削齿侵入能力低等弱点,提出一种具有交叉刮切原理的新式PDC钻头。交叉刮切PDC钻头是在常规固定齿PDC钻头上引入大偏移角旋转盘刀而形成的一种新型复合钻头。新型钻头的盘刀上设置有切削齿,盘刀切削齿交替进入切削工作,其螺旋形切削运动轨迹与固定齿的同心圆切削轨迹相叠合,形成网状交叉的井底形貌模式。理论分析和实验测试结果表明,交叉刮切是一种省功、省力的高效破岩方式;旋转盘刀不仅能显着提高钻头的破岩效率,而且能显着降低钻头切削齿的磨损速度。论文开展了以下主要内容:（1）新型PDC钻头基础理论研究。通过建立新型PDC钻头的复合坐标系统,建立新型PDC钻头的几何学、运动学基础理论,进行新型PDC钻头切削齿交叉刮切运动的理论研究;建立新型PDC钻头的盘刀速比模型,分析盘刀速比与交叉角度的关系。（2）开展单齿交叉刮切的数值模拟与实验研究。选择典型岩石,测试岩石力学性质参数,并以所选岩石的力学性质参数为依据,回归岩石本构关系;构建具有交叉刮切岩石表面形貌的岩石几何模型;开展交叉刮切过程的数值模拟,获取岩石应力场以及牙齿应力场分布规律;研究交叉刮切条件下,岩石的剪切滑移特征;在不同影响因子条件下,开展单齿交叉刮切和平行刮切实验,测试切削齿载荷;对比分析交叉刮切与平行刮切的切削力和体积破碎功,并研究交叉刮切条件下不同影响因子对切削力的作用机理以及对破碎比功的影响规律。（3）探讨交叉刮切条件下PDC齿力学参数的计算及力学模型的建立。研究基于复杂运动速度的切削角度计算方法,基于岩石力学、岩石破碎学、切削力学探讨在交叉刮切条件下PDC齿切削力学模型的建立方法,以及钻头载荷的计算方法。（4）研究新型PDC钻头的布齿设计理论及结构设计方法。基于新型钻头的结构特点,研究盘刀偏移角、轴倾角、盘刀直径等结构参数的设计方法,旋转与固定切削结构的复合布齿设计理论;研究盘刀齿安装角度的优化设计方法,以及轴承结构的设计方法。（5）研究、开发新型PDC钻头的数字钻岩仿真系统。利用仿真系统,开展新型钻头和常规PDC钻头的仿真计算,分析、总结新型钻头的运动特性和力学特征。（6）开展全尺寸钻头的室内实验测试。研制具有盘刀和固定刀翼,且能变化偏移角、轴倾角等结构参数的实验钻头;开展钻头速比测试,并对理论速比模型修正;研究偏移角、轴倾角、钻压等参数对钻头工作载荷、破岩效率的影响规律;对比分析新型PDC钻头和常规PDC钻头在钻头工作载荷、运动学规律、破岩效率等方面的特点和差异。
申强[9]（2018）在《煤层气钻机破岩仿真及钻进参数优化研究》文中研究说明煤层气作为一种未来新型清洁环保能源。近年来,各国都在积极的进行煤层气的开采利用,煤层气钻机在钻井开采中扮演着重要的角色,而钻机钻进参数则是影响和制约钻进速度、成本和质量等的重要因素。将钻进参数优化组合可以提高机械钻速、减少钻头磨损并降低钻井成本。因此,本文针对煤层气钻井开采过程中的钻井周期长、钻进效率低、钻井成本高以及缺乏模拟钻机钻进研究等一些问题,从岩石的本构模型入手,建立了 PDC钻头切削齿动态破岩仿真模型。建立了钻机钻进参数多目标优化模型,并采用智能优化算法来对钻机钻进参数进行优化,优化结果能够在实际工程中为钻机下钻提供理论依据。本文所做的主要研究内容如下:（1）根据岩石物理力学特性和损伤理论,建立了岩石分别在两种不同载荷形势下的本构模型,并通过比较验证了模型的统一性。求解出三轴等围压受力情况下岩石随着轴向力变化而破坏的全过程应力应变曲线。并基于此,建立了钻机钻头切削岩石机理模型,并对钻头切削岩石的全过程进行分析。（2）建立了 PDC钻头切削齿破岩过程动态仿真模型,对破岩过程中的温度场进行分析,得出了切削速度、切削深度、齿前角对PDC钻头温升的主要影响规律。基于上述模型,分析了 PDC钻头切削齿的变形规律。建立了切削力和温度耦合的热结耦合模型,仿真分析了温度、切削力对切削齿形变影响规律。（3）基于仿真结果,利用响应曲面法,建立了以切削速度、切削深度、齿前角为参数的PDC钻头温升数学模型及考虑温升及外力的钻头切削齿变形模型。并以切削齿变形量为优化目标,优化刀具结构参数及切削工艺参数。（4）基于经典的钻机钻井机械钻速、钻头寿命模型,以机械钻速、钻头寿命为优化目标,以钻压、钻头转速为决策变量,利用生物地理优化算法,实现煤层气钻机钻进参数的多目标优化。（5）论文获得了在钻头切削齿变形约束为0μm-0.1084μm条件下,切削速度、切削深度、齿前角的一组最优参数。机械钻速约束为0m/h-10m/h、钻头寿命约束为0h-100h范围的前提下,钻压和钻头转速的多组优化参数组合。
孔春岩[10]（2017）在《球形单牙轮PDC复合钻头设计理论研究》文中研究说明随着我国国民经济的高速发展,国家对油气资源的需求急剧增加,供需矛盾日益严峻,2015年原油对外依存度首次超过60%,要保障国家能源战略规划的顺利实施,必须不断寻找新的油气资源。钻井是当今世界获取油气资源的唯一最佳手段,钻头是旋转钻井中直接破碎岩石并形成井眼的重要工具,其寿命与工作性能直接影响钻井速度,进而影响油气资源的勘探开发效率。单牙轮钻头是介于三牙轮钻头和PDC钻头之间的一种切削型钻头,曾以独特的破岩方式和较高的机械钻速获得钻井界的青睐,并成为小井眼侧钻及深井钻井中的首选钻头。根据现场应用跟踪调研和统计分析:单牙轮钻头主要失效形式为牙齿的先期过度磨损和切削“死点”。目前使用的硬质合金齿单牙轮钻头,只能应用于较软地层,对于硬而研磨性较高的地层,其先期磨损相当严重,寿命较短。因此,研究设计抗磨性强、岩性适应性更广泛的单牙轮钻头具有重要的现实意义和发展前景。本文针对单牙轮钻头存在的问题,采用球形单牙轮钻头+PDC钻头设计理念及PDC切削齿在牙轮上缓慢交替工作的原理,设计出新型球形单牙轮PDC复合钻头;通过系统的理论与仿真研究,建立了球形单牙轮PDC复合钻头的系统设计理论。（1）在简要阐述国内外单牙轮钻头的研究现状与发展趋势、单牙轮钻头的应用现状及存在主要问题基础上,提出了本文选题背景、目的意义及研究思路和主要研究内容。（2）通过对比分析单牙轮钻头与三牙轮钻头及PDC钻头不同的破岩机理,并对现场调研的单牙轮钻头失效机理进行分析总结,根据提出的球形单牙轮PDC复合钻头的设计理念,完成了三种球形单牙轮PDC复合钻头的方案设计。（3）考虑PDC齿在牙轮上安装的前倾角与侧转角及齿形特征,建立了球形单牙轮PDC复合钻头PDC齿的几何学与运动学方程,切削齿刃上任一点的径向分速度、切向分速度和纵向分速度,以及径向加速度、切向加速度和纵向加速度计算理论,实现单牙轮钻头的结构参数、PDC齿在牙轮上的位置参数、以及岩石特性对各项速度和加速度的影响规律的定量分析研究,为确定钻头的最优结构参数提供理论依据。（4）建立了单牙轮钻头PDC齿在井底的运动轨迹方程,对球形单牙轮PDC复合钻头三种设计方案在不同轴倾角、不同吃入深度、不同时间的井底轨迹进行了仿真;提出了基于井底覆盖率和最大未破碎凸台评价指标,得到各方案钻头轴倾角对井底覆盖率及最大凸台的影响规律;确定了各设计方案最佳轴倾角的设计范围,为球形单牙轮PDC复合钻头轴倾角的优选及牙轮齿面结构设计的评判与优化提供理论依据。（5）基于接触力学,建立了单牙轮上PDC齿垂直压入和水平刮切岩石产生的互作用力（轴向力、径向力和切向力）的理论计算公式,通过建立的钻头牙掌与牙轮、牙轮与PDC齿之间互作用力的关系式,得到PDC齿与岩石互作用力对牙轮及钻头产生的合力与合力矩的理论计算式;研究了 PDC齿压入和刮切岩石时的接触力与压入深度、PDC齿在牙轮上的位置高度、前倾角和侧转角等因素的相关性;进而完成球形单牙轮PDC复合钻头全齿破岩数值仿真分析,得到钻头的速度和加速度随时间的响应曲线以及各个PDC齿与岩石的互作用切削力。（6）基于上述研究内容,系统建立了球形单牙轮PDC复合钻头的设计理论,据此完成了 0118mm球形单牙轮PDC复合钻头的结构设计,并对主要部件进行了强度分析,制造出球形单牙轮PDC复合钻头实体,属国际首创,为室内和现场试验奠定了硬件基础。本文的研究工作完善了小井眼侧钻井、深井钻井及难钻地层单牙轮PDC复合钻头设计理论,具有较大的理论与工程应用价值。
二、牙齿齿面模拟及磨损分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、牙齿齿面模拟及磨损分析（论文提纲范文）
（1）牙齿镶装过程对齿面结构性能影响的计算机仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 创新点与技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 牙轮钻头固齿理论分析 |
| 2.1 牙轮钻头简介 |
| 2.2 齿孔应力应变理论分析 |
| 2.3 牙齿与齿孔几何分析 |
| 2.4 孔口处压力计算分析 |
| 2.5 温度对弹性模量的影响的计算分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 牙轮钻头镶齿建模基本理论与方法 |
| 3.1 三牙轮钻头几何学 |
| 3.2 牙轮钻头镶齿有限元分析模型 |
| 3.2.1 单齿镶装模型 |
| 3.2.2 全齿镶装模型 |
| 3.2.3 材料参数 |
| 3.3 网格敏感度研究 |
| 3.3.1 简化单齿孔网格尺寸研究 |
| 3.3.2 全齿镶装网格尺寸研究 |
| 3.4 牙轮钻头镶齿结构性能评价方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 简化单齿孔镶齿研究 |
| 4.1 模型验证 |
| 4.2 镶装温度 |
| 4.2.1 不同热装工艺的确定 |
| 4.2.2 结果分析 |
| 4.3 摩擦系数对单齿镶装的影响 |
| 4.4 齿底空气镶装的影响 |
| 4.4.1 常温下压缩空气的压力计算 |
| 4.4.2 高温下压缩空气的压力计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 牙轮钻头全齿镶装研究 |
| 5.1 镶装顺序对单齿圈镶装的影响 |
| 5.1.1 镶装方案的确定 |
| 5.1.2 仿真结果分析 |
| 5.2 镶装顺序对全齿镶装的影响 |
| 5.2.1 镶装方案的确定 |
| 5.2.2 仿真结果分析 |
| 5.3 镶装温度 |
| 5.4 井下温度 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（2）航空渐开线花键涂层抗微动磨损的仿真模拟（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 渐开线花键副研究现状 |
| 1.2.2 航空花键副微动磨损研究现状 |
| 1.2.3 涂层减磨技术研究现状 |
| 1.2.4 存在问题及发展方向 |
| 1.3 研究内容与章节安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 2 理论基础 |
| 2.1 接触理论与有限元分析 |
| 2.1.1 赫兹接触理论 |
| 2.1.2 有限元网格划分与接触问题 |
| 2.2 航空渐开线花键副微动磨损机理 |
| 2.2.1 微动磨损概述 |
| 2.2.2 花键副微动磨损机理与磨损预估 |
| 2.3 表面涂层的抗微动磨损作用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 航空渐开线花键副的摩擦接触特性研究 |
| 3.1 渐开线花键副有限元模型与计算分析 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 有限元模型 |
| 3.1.3 计算结果与分析 |
| 3.2 航空渐开线花键传动载荷分析 |
| 3.3 渐开线花键副的摩擦接触特性研究 |
| 3.4 影响花键副摩擦特性的主要因素 |
| 3.4.1 摩擦因数 |
| 3.4.2 接触长度 |
| 3.4.3 花键轴径比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 航空渐开线花键微动磨损特性研究 |
| 4.1 花键副微动有限元模型 |
| 4.2 花键副微动有限元模型合理性检验 |
| 4.2.1 检测样本 |
| 4.2.2 有限元模型检验 |
| 4.3 影响花键副微动磨损的主要因素 |
| 4.3.1 微动幅值 |
| 4.3.2 动载系数 |
| 4.3.3 径向不对中 |
| 4.3.4 角向不对中 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 涂层—花键副微动磨损研究 |
| 5.1 涂层—花键副模型的接触力学描述 |
| 5.2 涂层—基体有限元模型的建立 |
| 5.3 航空渐开线花键微动磨损分析 |
| 5.3.1 涂层—基体应力云图分析 |
| 5.3.2 涂层—基体表面与界面受力分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 渐开线花键涂层承载能力仿真分析 |
| 6.1 影响涂层抗微动磨损的主要因素 |
| 6.1.1 涂层杨氏模量 |
| 6.1.2 涂层厚度 |
| 6.1.3 涂层泊松比 |
| 6.1.4 涂层摩擦因数 |
| 6.2 多层涂层的抗微动磨损能力分析 |
| 6.3 涂层抗微动损伤检验 |
| 6.3.1 修正柱/平面微动有限元检验模型 |
| 6.3.2 涂层的抗微动磨损效果检验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）混合钻头破岩机理研究及计算机仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 本文主要研究内容 |
| 1.3 研究路线 |
| 1.4 混合钻头国内外研究现状 |
| 1.4.1 混合钻头现场试验情况 |
| 1.4.2 破岩仿真研究 |
| 1.4.3 破碎岩石机理研究现状 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 混合钻头结构及破岩机理 |
| 2.1 PDC钻头结构及失效形式 |
| 2.1.1 PDC钻头结构 |
| 2.1.2 PDC钻头失效形式 |
| 2.2 牙轮钻头结构及失效形式 |
| 2.2.1 牙轮钻头结构 |
| 2.2.2 牙轮钻头失效形式 |
| 2.3 混合钻头结构 |
| 2.4 混合钻头工作原理 |
| 2.4.1 PDC钻头破岩机理 |
| 2.4.2 牙轮钻头破岩机理 |
| 2.4.3 混合钻头破岩机理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 混合钻头破岩特性理论研究 |
| 3.1 岩石损伤理论分析 |
| 3.2 岩石力学行为 |
| 3.2.1 岩石弹塑性问题 |
| 3.2.2 岩石本构模型 |
| 3.2.3 非线性接触模型 |
| 3.3 混合钻头破岩过程热理论分析 |
| 3.3.1 破岩过程热产生和传导 |
| 3.3.2 钻头温度理论分析 |
| 3.4 混合钻头切削齿受力分析 |
| 3.4.1 PDC切削齿接触力分析 |
| 3.4.2 牙轮牙齿接触力分析 |
| 3.5 混合钻头破岩受力分析 |
| 3.5.1 混合钻头PDC结构破岩受力分析 |
| 3.5.2 混合钻头牙轮结构破岩受力分析 |
| 3.5.3 PDC结构与牙轮结构共同作用破岩受力分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 混合钻头破岩有限元模型建立 |
| 4.1 软件简介 |
| 4.2 混合钻头有限元模型建立 |
| 4.2.1 仿真假设 |
| 4.2.2 仿真模型建立 |
| 4.2.3 约束及边界条件 |
| 4.2.4 材料属性 |
| 4.2.5 网格划分 |
| 4.3 有限元模型验证 |
| 4.3.1 仿真模型验证 |
| 4.3.2 仿真结果与实验结果对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 混合钻头破岩特性有限元分析 |
| 5.1 破岩量分析 |
| 5.2 应力分析 |
| 5.3 能耗分析 |
| 5.4 钻头导向能力分析 |
| 5.5 扭矩分析 |
| 5.6 软硬交替地层混合钻头与PDC钻头破岩对比 |
| 5.7 温度分析 |
| 5.7.1 混合钻头切削齿温度分析 |
| 5.7.2 混合钻头与PDC、牙轮钻头温度对比 |
| 5.7.3 不同钻压下温度分析 |
| 5.7.4 软硬地层温度分析 |
| 5.8 纵向相对高度对破岩影响 |
| 5.8.1 纵向相对高度对钻压分配的影响 |
| 5.8.2 纵向相对高度对温度影响 |
| 5.8.3 纵向相对高度对钻速影响 |
| 5.8.4 纵向相对高度对破岩井底的影响 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 混合钻头破碎页岩研究 |
| 6.1 页岩发展与基本特征 |
| 6.2 页岩本构模型 |
| 6.3 页岩破碎分析 |
| 6.3.1 页岩破岩模型建立 |
| 6.3.2 层理角度和厚度对钻速的影响 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结 |
| 7.1 主要研究成果 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 思考与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（4）石油钻头流体动力学仿真及水力结构设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究意义及背景 |
| 1.2 PDC钻头、牙轮钻头与混合钻头流场的研究现状 |
| 1.3 Fluent-DPM模型模拟与EDEM-Fluent耦合模拟研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 钻头流场理论 |
| 2.1 岩屑的产生 |
| 2.1.1 钻头破岩简述 |
| 2.1.2 高压水射流辅助破岩 |
| 2.1.2.1 射流对井底的作用 |
| 2.1.2.2 射流的水楔作用对岩石裂纹的扩展影响 |
| 2.2 流体的运动状态 |
| 2.2.1 喷嘴射流 |
| 2.2.2 井底漫流 |
| 2.2.3 涡旋 |
| 2.3 钻头泥包及钻头冲蚀 |
| 2.3.1 钻头泥包 |
| 2.3.2 钻头冲蚀 |
| 2.4 钻井液井底净化 |
| 2.5 PDC钻头流场概述 |
| 2.6 牙轮钻头流场概述 |
| 2.7 钻头流场研究内容及方法 |
| 2.7.1 钻头流场研究内容 |
| 2.7.1.1 钻头流场物理参数 |
| 2.7.1.2 钻头水力参数及水力结构 |
| 2.7.2 钻头流场研究方法 |
| 2.7.2.1 理论研究方法 |
| 2.7.2.2 实验研究方法 |
| 2.8 有限元理论模型 |
| 2.8.1 流场简化 |
| 2.8.2 基本控制方程 |
| 2.8.3 旋转流场湍流模型 |
| 2.8.4 液固两相流理论 |
| 2.8.4.1 Fluent-DPM模型 |
| 2.8.4.2 EDEM-Fluent耦合模拟简介 |
| 第三章 PDC钻头与三牙轮钻头流场模型建立 |
| 3.1 流域三维计算模型建立 |
| 3.1.1 PDC钻头、三牙轮钻头、混合钻头模型 |
| 3.1.2 PDC钻头、三牙轮钻头、混合钻头流域模型 |
| 3.1.3 网格划分 |
| 3.2 携带岩屑流场物理模型的建立 |
| 3.2.1 Fluent-DPM模型岩屑设置 |
| 3.2.2 边界条件 |
| 第四章 钻头水力结构优化及流场研究 |
| 4.1 PDC钻头 |
| 4.1.1 PDC钻头水力结构优化 |
| 4.1.2 3喷嘴垂直3 喷嘴向外PDC钻头流场研究 |
| 4.2 牙轮钻头 |
| 4.2.1 牙轮钻头水力结构优化 |
| 4.2.2 喷嘴向外牙轮钻头流场研究 |
| 4.3 混合钻头 |
| 4.3.1 混合钻头水力结构优化 |
| 4.3.2 4喷嘴改进混合钻头流场研究 |
| 第五章 研究总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（5）老年人口腔护理产品适老性设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究的背景与对象 |
| 1.1.2 研究的目的及意义 |
| 1.2 研究的现状 |
| 1.2.1 口腔护理现状分析 |
| 1.2.2 国外研究现状分析 |
| 1.2.3 国内研究现状分析 |
| 1.2.4 产品现状 |
| 1.2.5 市场现状 |
| 1.2.6 专利研究现状 |
| 1.3 课题研究目标、研究内容、拟解决的关键问题 |
| 1.3.1 研究目标及内容 |
| 1.3.2 拟解决的关键问题 |
| 1.4 拟采取的研究方法、技术路线、试验方案及其可行性研究 |
| 1.4.1 拟采取的研究方法 |
| 1.4.2 研究思路及技术路线 |
| 1.4.3 试验方案及可行性研究 |
| 1.5 课题的创新性 |
| 第2章 本研究理论基础 |
| 2.1 适老性设计理论与方法 |
| 2.1.1 适老性设计相关理论 |
| 2.1.2 适老性设计方法 |
| 2.1.3 适老性设计原则 |
| 2.2 Kano模型的理论与方法 |
| 2.2.1 Kano模型的概念 |
| 2.2.2 Kano模型的获取方法 |
| 2.2.3 应用Kano模型的优点 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 老年人增龄性变化分析 |
| 3.1 老年人年龄阶段的划分 |
| 3.2 老年人生理的增龄性变化 |
| 3.2.1 老年人感官的增龄性变化 |
| 3.2.2 老年人内隐机能的增龄性变化 |
| 3.2.3 老年人运动机能的增龄性变化 |
| 3.2.4 老年人生理的增龄性变化对适老性产品交互设计的启示 |
| 3.3 老年人心理的增龄性变化 |
| 3.3.1 生理变化对老年人心理的影响 |
| 3.3.2 生活角色的转变对老年人心理的影响 |
| 3.3.3 家庭结构的变化对老年人心理的影响 |
| 3.3.4 老年人心理的增龄性变化对适老性产品交互设计的启示 |
| 3.4 老年人口腔的增龄性变化 |
| 3.4.1 口腔组织器官的增龄性变化 |
| 3.4.2 其他口腔病症的增龄性变化 |
| 3.4.3 增龄性口腔疾病的并发症 |
| 3.4.4 应对老年人增龄性口腔疾病的护理措施 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 老年人口腔护理产品用户需求探索 |
| 4.1 调研方向 |
| 4.2 市场调研 |
| 4.2.1 人机工程学方面 |
| 4.2.2 色彩方面 |
| 4.2.3 材料方面 |
| 4.3 访谈法调研 |
| 4.3.1 访谈提纲的设计 |
| 4.3.2 用户访谈概要 |
| 4.3.3 用户访谈总结 |
| 4.4 需求层次模型构建 |
| 4.4.1 编制需求项目卡片 |
| 4.4.2 构建需求层次模型 |
| 4.5 问卷调查法调研 |
| 4.5.1 调查问卷的设计 |
| 4.5.2 调查问卷的发放 |
| 4.5.3 问卷数据分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于适老性设计的口腔护理产品设计实践 |
| 5.1 老人口腔护理仪设计策略 |
| 5.2 硬件设计方案 |
| 5.2.1 功能概况 |
| 5.2.2 设计过程及设计草图 |
| 5.2.3 模型方案设计 |
| 5.2.4 使用场景 |
| 5.2.5 硬件技术支持 |
| 5.3 软件设计方案 |
| 5.3.1 信息框架设计 |
| 5.3.2 配色、文字、图标规范 |
| 5.3.3 视觉界面设计 |
| 5.4 设计满意度调查 |
| 5.4.1 建立用户满意度指标与评价标准 |
| 5.4.2 满意度评价结果分析 |
| 5.4.3 基于评价结果的迭代 |
| 5.5 成本预算与用户接受度 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录一 老人口腔护理产品用户群体特征及需求调研问卷 |
| 附录二 老人口腔护理产品Kano调查问卷 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（6）石油钻具螺纹应力分析与减摩涂料的开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 石油钻具概述 |
| 1.2.1 石油钻杆 |
| 1.2.2 石油钻铤 |
| 1.3 石油钻具接头螺纹的损坏方式及分析 |
| 1.3.1 钻具接头螺纹断裂 |
| 1.3.2 钻具螺纹刺漏 |
| 1.3.3 内螺纹胀扣 |
| 1.3.4 螺纹粘扣 |
| 1.4 石油钻具螺纹抗粘扣技术研究 |
| 1.4.1 石油钻具粘扣现象 |
| 1.4.2 粘扣机理分析 |
| 1.4.3 粘扣原因分析 |
| 1.4.4 石油钻具抗粘扣技术研究现状 |
| 1.4.5 石油钻具螺纹抗粘扣技术的展望 |
| 1.5 纳米技术的应用与研究 |
| 1.6 研究目的及内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.7 本课题研究技术路线 |
| 2 实验材料及研究方法 |
| 2.1 纳米铜制备工艺 |
| 2.2 石油钻具螺纹受力分析的理论基础 |
| 2.2.1 钻具接头螺纹表面接触应力模型 |
| 2.2.2 钻具接头螺纹轴向力模型 |
| 2.2.3 钻具接头螺纹径向力应力模型 |
| 2.3 石油钻具螺纹有限元分析法理论 |
| 2.3.1 石油钻具连接螺纹的微分方程 |
| 2.3.2 钻具螺纹有限元方程的解法 |
| 2.4 AFRICO的应用性能测试方法 |
| 2.4.1 涂层摩擦性能检测 |
| 2.4.2 磨痕断面的微观结构分析 |
| 2.4.3 AFRICO的全尺寸上卸扣试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 石油钻具螺纹啮合牙齿面上接触压力计算 |
| 3.1 上扣扭矩作用下的接触压力计算 |
| 3.1.1 上扣过盈时的计算模型 |
| 3.1.2 上扣过盈时啮合牙齿面接触压力的实例计算 |
| 3.2 轴向拉伸载荷下的接触压力计算 |
| 3.2.1 轴向拉伸载荷下的计算模型 |
| 3.2.2 轴向拉伸载荷下齿面接触压力的实例计算 |
| 3.3 上扣扭矩和轴向拉伸载荷共同作用下的接触压力计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 钻具连接螺纹的有限元分析 |
| 4.1 石油钻具螺纹有限元分析模型的建立 |
| 4.1.1 三维实体模型和有限元网格划分 |
| 4.1.2 拉伸试验及材料的力学性能参数 |
| 4.2 上扣扭矩作用下钻具螺纹受力有限元分析 |
| 4.3 轴向拉力作用下钻具连接螺纹的有限元分析 |
| 4.4 上扣扭矩和轴向拉力复合作用下钻具连接螺纹的有限元分析 |
| 4.5 有限元分析结果与理论计算结果的对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 AFRICO的制备及应用性能 |
| 5.1 AFRICO的制备 |
| 5.2 特定载荷下涂层的摩擦系数 |
| 5.2.1 磷化试样小片的制备 |
| 5.2.2 涂层的摩擦性能检测 |
| 5.3 试样磨痕断面上的涂层分布 |
| 5.4 AFRICO在材质为4145H的钻杆接头上的上卸扣试验 |
| 5.4.1 利用高温磷化底层+减摩涂料的无螺纹脂干式试验 |
| 5.4.2 利用喷砂+减摩涂料的上卸扣试验 |
| 5.5 AFRICO在材质为K55 圆螺纹油套管的上卸扣试验 |
| 5.5.1 试验方案 |
| 5.5.2 试验结果及分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 |
（7）新型非平面PDC切削齿的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PDC切削齿研究现状 |
| 1.2.2 切削齿破岩机理研究 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第2章 曲面PDC齿破岩研究 |
| 2.1 强度准则与损伤演化 |
| 2.1.1 Drucker-Prager屈服准则 |
| 2.1.2 岩石的损伤演化 |
| 2.2 性能评价指标 |
| 2.3 有限元模型的建立 |
| 2.4 传统PDC齿破岩研究 |
| 2.5 曲面PDC齿破岩研究 |
| 2.5.1 曲面PDC齿破岩影响因素分析 |
| 2.5.2 圆弧与直线—圆弧—直线的对比分析 |
| 2.5.3 斜率与前倾角联合影响分析 |
| 2.5.4 吃入深度的影响规律 |
| 2.6 曲面PDC齿与平面齿破岩对比分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 屋脊形PDC齿破岩研究 |
| 3.1 屋脊齿破岩影响因素分析 |
| 3.2 脊角与圆角的影响规律 |
| 3.3 前倾角与吃入深度的影响规律 |
| 3.3.1 前倾角的影响规律 |
| 3.3.2 吃入深度的影响规律 |
| 3.4 齿旋角对破岩的影响 |
| 3.5 屋脊齿与平面齿破岩对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 新型非平面PDC齿的设计与仿真分析 |
| 4.1 新型非平面PDC齿的设计 |
| 4.1.1 齿型设计与特征线方程 |
| 4.1.2 鞍形齿破岩影响因素分析 |
| 4.2 脊角与斜率的影响规律 |
| 4.3 实际前倾角的影响规律 |
| 4.4 圆角与吃入深度的影响规律 |
| 4.5 旋角对鞍形齿的影响 |
| 4.6 鞍形齿破岩过程分析 |
| 4.7 鞍形齿与其他切削齿对比分析 |
| 4.7.1 与平面齿对比 |
| 4.7.2 与曲面齿对比 |
| 4.7.3 与屋脊齿对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 单齿切削试验研究 |
| 5.1 单齿切削试验方法与内容 |
| 5.1.1 试验方法 |
| 5.1.2 试验内容 |
| 5.2 试验设备与试验用品制备 |
| 5.3 试验数据处理与结果分析 |
| 5.3.1 试验与仿真结果分析 |
| 5.3.2 不同齿型试验对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 存在的不足及今后的工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文及科研成果 |
| 附录 |
（8）交叉刮切PDC钻头破岩机理及设计理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 PDC钻头简介及工作原理 |
| 1.3 PDC钻头技术现状 |
| 1.4 PDC钻头的失效 |
| 1.5 PDC钻头破岩机理及切削力学研究概述 |
| 1.5.1 破岩机理研究 |
| 1.5.2 切削力学研究 |
| 1.6 PDC钻头设计理论研究现状 |
| 1.6.1 PDC钻头的几何学与运动学 |
| 1.6.2 布齿设计相关理论与方法概述 |
| 1.7 本文的研究意义、研究内容、技术路线及创新点 |
| 1.7.1 研究意义 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 1.7.3 技术路线 |
| 1.7.4 创新点 |
| 第2章 交叉刮切PDC钻头的基础理论 |
| 2.1 新型PDC钻头结构及工作原理 |
| 2.1.1 新型PDC钻头的结构 |
| 2.1.2 新型PDC钻头的工作原理 |
| 2.2 交叉刮切PDC钻头的几何学 |
| 2.3 交叉刮切PDC钻头的运动学 |
| 2.3.1 速度方程 |
| 2.3.2 加速度方程 |
| 2.3.3 运动轨迹 |
| 2.3.4 交叉角度计算 |
| 2.3.5 传动比模型 |
| 2.4 算例分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 单齿交叉刮切实验与数值模拟研究 |
| 3.1 岩石力学性质参数测试 |
| 3.2 单齿交叉刮切实验设计 |
| 3.2.1 实验原理 |
| 3.2.2 实验装置与方法 |
| 3.2.3 切削齿与岩样 |
| 3.2.4 实验内容 |
| 3.3 交叉刮切实验结果 |
| 3.3.1 实验过程 |
| 3.3.2 实验数据的处理和分析 |
| 3.4 单齿交叉刮切数值模拟的屈服准则 |
| 3.5 单齿交叉切岩过程的数值模拟 |
| 3.5.1 模型的建立与岩石最大主应力场分析 |
| 3.5.2 剪切滑移破碎特征分析 |
| 3.6 切削齿分布载荷研究 |
| 3.6.1 基于PYTHON语言的载荷处理方法 |
| 3.6.2 切削齿分布载荷结果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 交叉刮切条件下切削力学理论研究 |
| 4.1 切削角度计算 |
| 4.1.1 盘刀齿切削角度的定义 |
| 4.1.2 切削齿齿面方程 |
| 4.1.3 考虑速度影响的切削平面方程 |
| 4.1.4 考虑速度影响的基面方程 |
| 4.1.5 基本平面方程的校验 |
| 4.1.6 切削角度的计算 |
| 4.1.7 不同参数对切削角度的影响规律 |
| 4.2 交叉刮切条件下切削力模型的建立方法 |
| 4.2.1 平行刮切条件下的切削力计算 |
| 4.2.2 交叉刮切条件下的力学模型建立方法的探讨 |
| 4.3 切削齿切削力计算 |
| 4.4 钻头工作载荷的计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 交叉刮切PDC钻头设计理论与方法 |
| 5.1 交叉刮切PDC钻头布齿设计的主要内容 |
| 5.2 盘刀切削轮廓及主要结构参数的影响 |
| 5.2.1 盘刀切削轮廓 |
| 5.2.2 结构参数对盘刀切削轮廓的影响 |
| 5.2.3 盘刀偏移角的选择 |
| 5.3 钻头切削轮廓的协调性设计 |
| 5.4 切削轮廓的匹配方法 |
| 5.5 切削齿设计参数的确定 |
| 5.5.1 PDC齿设计角的设计方法 |
| 5.5.2 基于切削速度的盘刀齿设计角的优化设计 |
| 5.5.3 不同参数对盘刀齿设计角的影响规律 |
| 5.6 齿径的选择 |
| 5.7 覆盖布齿设计与布齿密度 |
| 5.8 轴承结构设计 |
| 5.9 本章小节 |
| 第6章 交叉刮切PDC钻头数字化钻进系统开发 |
| 6.1 仿真策略和仿真流程 |
| 6.2 系统的功能和应用途径 |
| 6.3 系统模型的数字化方法 |
| 6.3.1 交叉刮切PDC钻头的数字化 |
| 6.3.2 岩石的数字化 |
| 6.4 交叉刮切PDC钻头与岩石的互作用方法 |
| 6.5 相关切削参数的计算 |
| 6.5.1 齿面切岩区域与等效点计算 |
| 6.5.2 切削量计算 |
| 6.5.3 仿真程序中切削力计算的简化 |
| 6.6 钻进仿真分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 交叉刮切PDC钻头的实验研究 |
| 7.1 变参数试验钻头的设计 |
| 7.2 实验测试 |
| 7.2.1 实验设备与实验方法 |
| 7.2.2 传动比测试 |
| 7.2.3 井底模式分析 |
| 7.3 钻进效率分析 |
| 7.4 本章小节 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
（9）煤层气钻机破岩仿真及钻进参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外煤层气钻机研究现状 |
| 1.2.2 国外钻机钻进参数优化研究 |
| 1.2.3 国内煤层气钻机研究现状 |
| 1.2.4 国内钻机钻进参数优化研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 岩石损伤本构模型及破岩机理模型 |
| 2.1 岩石力学特性及屈服准则 |
| 2.1.1 岩石分类及损伤理论 |
| 2.1.2 岩石的强度 |
| 2.1.3 岩石的硬度 |
| 2.1.4 岩石的脆塑性 |
| 2.1.5 岩石材料屈服准则 |
| 2.2 岩石损伤本构模型的建立 |
| 2.2.1 Weibull统计分布函数 |
| 2.2.2 单轴加载本构模型 |
| 2.2.3 三轴加载本构模型 |
| 2.3 岩石损伤本构模型曲线 |
| 2.3.1 本构模型曲线绘制 |
| 2.3.2 本构模型曲线分析 |
| 2.4 钻机钻头破岩机理 |
| 2.4.1 PDC钻头主体结构 |
| 2.4.2 PDC钻头切削岩石机理模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 破岩过程有限元仿真及热分析 |
| 3.1 ABAQUS有限元分析概述 |
| 3.2 钻头破岩热理论分析 |
| 3.2.1 破岩基本热理论 |
| 3.2.2 导热微分方程 |
| 3.2.3 温度场边界条件 |
| 3.3 PDC切削齿破岩有限元模型的建立 |
| 3.3.1 PDC切削齿及岩石几何模型的建立 |
| 3.3.2 PDC切削齿及岩石材料模型的建立 |
| 3.3.3 PDC切削齿及岩石模型网格划分 |
| 3.3.4 定义接触关系、边界条件及分析步 |
| 3.3.5 切屑单元失效、分离准则 |
| 3.4 仿真结果分析 |
| 3.4.1 切削齿温度分布分析 |
| 3.4.2 切削参数对切削温度的影响分析 |
| 3.4.3 切削齿的变形分析 |
| 3.5 基于响应曲面法模型的建立和求解 |
| 3.5.1 响应曲面法概述 |
| 3.5.2 基于仿真实验数据的响应面拟合求解 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于生物地理优化算法的钻机钻进参数优化 |
| 4.1 生物地理学优化算法概述 |
| 4.1.1 迁移操作 |
| 4.1.2 变异操作 |
| 4.1.3 算法流程 |
| 4.2 钻机钻进模型 |
| 4.2.1 机械钻速模型 |
| 4.2.2 钻头寿命模型 |
| 4.3 钻机钻进参数多目标优化模型 |
| 4.3.1 目标函数 |
| 4.3.2 决策变量 |
| 4.3.3 约束条件 |
| 4.4 钻进参数多目标优化模型的系数 |
| 4.4.1 钻头系数 |
| 4.4.2 地层相关系数 |
| 4.5 优化结果与分析 |
| 4.5.1 算法测试结果 |
| 4.5.2 钻机参数优化结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）球形单牙轮PDC复合钻头设计理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 发展趋势 |
| 1.3 论文研究内容、组织结构与创新点 |
| 1.3.1 论文主要研究内容及结构 |
| 1.3.2 论文主要创新点 |
| 第2章 球形单牙轮PDC复合钻头方案设计 |
| 2.1 单牙轮钻头失效机理分析 |
| 2.1.1 单牙轮钻头工作原理 |
| 2.1.2 单牙轮钻头失效机理分析 |
| 2.1.3 单牙轮钻头牙齿磨损机理简介 |
| 2.2 球形单牙轮PDC复合钻头方案设计 |
| 2.2.1 设计理念 |
| 2.2.2 设计方案 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 单牙轮PDC复合钻头运动学基本理论研究 |
| 3.1 建立坐标系 |
| 3.2 PDC齿的特征点在静坐标中的位置 |
| 3.3 牙轮上PDC齿的运动几何学方程 |
| 3.3.1 牙轮转动 |
| 3.3.2 牙轮移动 |
| 3.4 单牙轮PDC复合钻头运动学研究 |
| 3.4.1 径向分速度 |
| 3.4.2 切向分速度 |
| 3.4.3 纵向分速度 |
| 3.4.4 算例与分析 |
| 3.5 牙轮上PDC齿的加速度 |
| 3.5.1 加速度方程 |
| 3.5.2 算例与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 球形单牙轮PDC复合钻头井底轨迹研究 |
| 4.1 井底轨迹方程 |
| 4.2 井底轨迹仿真 |
| 4.2.1 PDC齿+金刚石锥球齿布齿方案 |
| 4.2.2 模块化布齿方案 |
| 4.2.3 PDC齿+弧形齿布齿方案 |
| 4.3 不同布齿方案未破碎区的变化规律(0.5mm) |
| 4.3.1 井底模式未破碎区的变化规律 |
| 4.3.2 井底模式最大凸台变化规律 |
| 4.4 不同布齿方案未破碎区的变化规律(1mm) |
| 4.4.1 井底模式未破碎区的变化规律 |
| 4.4.2 井底模式最大凸台变化规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 球形单牙轮PDC复合钻头力学分析 |
| 5.1 影响切削齿受力的主要因素 |
| 5.2 表面载荷作用下半空间体的应力与位移 |
| 5.2.1 半空间体在边界上受法向集中力 |
| 5.2.2 半空间体在边界上受切向集中力 |
| 5.2.3 半空间体在边界上受法向均布力 |
| 5.2.4 半空间体在边界上受法向赫兹分布力 |
| 5.3 球形牙轮上PDC齿与岩体互作用分析 |
| 5.3.1 牙掌与牙轮受力分析 |
| 5.3.2 PDC齿与岩体互作用力分析 |
| 5.3.3 PDC齿与牙轮壳体互作用力 |
| 5.4 单牙轮PDC复合钻头破岩数值仿真 |
| 5.4.1 钻头与岩石互作用模型 |
| 5.4.2 破岩仿真结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 球形单牙轮PDC复合钻头设计与加工 |
| 6.1 单牙轮PDC复合钻头设计 |
| 6.1.1 设计流程 |
| 6.1.2 方案一详细设计 |
| 6.2 钻头强度校核 |
| 6.2.1 牙掌轴颈与牙轮的强度分析 |
| 6.2.2 PDC齿的强度分析 |
| 6.3 钻头加工制造 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文及成果 |
四、牙齿齿面模拟及磨损分析（论文参考文献）
- [1]牙齿镶装过程对齿面结构性能影响的计算机仿真研究[D]. 周珂飞. 西安石油大学, 2021(09)
- [2]航空渐开线花键涂层抗微动磨损的仿真模拟[D]. 于司泰. 北京交通大学, 2021
- [3]混合钻头破岩机理研究及计算机仿真[D]. 吕澜涛. 西安石油大学, 2020(10)
- [4]石油钻头流体动力学仿真及水力结构设计[D]. 王勇勇. 西安石油大学, 2020(12)
- [5]老年人口腔护理产品适老性设计研究[D]. 马卉. 西南交通大学, 2020(07)
- [6]石油钻具螺纹应力分析与减摩涂料的开发[D]. 何体财. 西安科技大学, 2019(01)
- [7]新型非平面PDC切削齿的研究与设计[D]. 林兆虎. 西南石油大学, 2019(06)
- [8]交叉刮切PDC钻头破岩机理及设计理论研究[D]. 张春亮. 西南石油大学, 2018(06)
- [9]煤层气钻机破岩仿真及钻进参数优化研究[D]. 申强. 沈阳建筑大学, 2018(04)
- [10]球形单牙轮PDC复合钻头设计理论研究[D]. 孔春岩. 西南石油大学, 2017(05)