牙轮钻头动力学模型的建立与仿真分析

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牙轮钻头动力学模型的建立与仿真分析

摘要 在牙轮钻头几何学
、
运动学和钻头与岩石互作用静力学模型的基础上
，
对钻进过程进
行适当简化后
，
建立了牙轮钻头动力学模型
，
主要包括钻头纵向动力学模型
、
钻头横向动力学模
型和钻头扭转振动模型
。
在建立钻头动力学模型的墓础上
，
完成了牙轮钻头动力学仿真分析软件
的设计
，
利用该软件实现了对牙轮钻头动力学仿真分析计算
，
并与静力学模型的仿真计算结果进
行分析对比
，
得出了影响钻头
、
钻柱动力学性能的因素除与钻头结构
、
牙齿结构
、
岩石性质和钻
井参数有关外
，
还与钻具结构和钻具的组合形式有较大关系等结论
。
主题词 牙轮钻头 动力学 仿真 模型