岩土钻掘用高胎体仿生钻头的试验研究

发布时间：2021-12-28 20:09

　　根据我国《“十三五”国家科技创新规划》并面向2030年开展的中长期布局中提到的“深空、深海、深地、深蓝”四深战略,针对“深地”战略需求,提高地下岩土钻进技术水平迫在眉睫。作为钻探的“先锋”,钻头的碎岩效率和工作寿命至关重要,因此,高效率长寿命钻头的研究意义重大。本文在已有仿生孕镶金刚石钻头和工作层胎体配方及烧结工艺的研究基础上,开展了以自然界土壤动物中的穿山甲前爪趾和蝼蛄前爪趾为生物原型,从爪趾结构的描述、细节的测量和对比分析,仿爪趾钻头与岩石接触的受力特征和对比分析,到钻头室内外钻进试验等全面、系统的理论分析和试验研究,取得了理想的效果。具体研究内容及结论如下:（1）分析了穿山甲、鼹鼠和蝼蛄的爪趾特征。通过对这些土壤动物前爪趾的描述、掘土特征和结构细节测量,发现了土壤动物的爪趾结构具有如下共同特征,即它们的前爪趾中间趾的角度最小,依次向两侧逐渐变大;爪趾中间趾的长度最长,依次向两侧逐渐变短;也发现了土壤动物的爪趾结构的差异,即穿山甲前爪趾最为灵活,活动的自由度大,其各趾的结构差别最大,其次是鼹鼠,蝼蛄前爪趾灵活性最差,自由度最小。（2）有限元对比分析了仿穿山甲、仿蝼蛄和常规平底孕镶金... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

尖齿交错形

齿轮形

第 1 章 绪论、尖齿交错形（图 1.1）、齿轮形（图 1.2）、尖齿形（图 1.3）、4）、主副水路形（图 1.5）、仿生非光滑形（图 1.6）等。表 1.1 取心钻头齿形和底唇面结构的特点及其适应的岩石地层。图 1.1 尖齿交错形图 1.2 齿轮形


本文编号：3554651